JP2006262220A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光開始により蓄積された撮影光像を画像信号に変換して撮影画像を生成する撮像装置に関し、詳しくは手ブレの補正に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that generates a captured image by converting a captured optical image accumulated at the start of exposure into an image signal, and more particularly to correction of camera shake.
従来から、デジタルスチルカメラなどの撮像装置において、撮影時の手ブレを補正する種々の技術がある。例えば、ジャイロセンサによる手ブレの検出機構を設け、この検出値に基づき、レンズなどの光学系を移動して手ブレ補正を行なう技術や、被写体からの光像を電荷として蓄える撮像センサ自体を移動して手ブレ補正を行なう技術などが周知である。こうした技術では、適切な手ブレ補正を行ない手ブレの発生を抑制することができるが、光学系やセンサを移動する機能が必要となる。そのため、デジタルスチルカメラとしての部品点数が増加し、高価なものとなる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are various techniques for correcting camera shake during shooting in an imaging apparatus such as a digital still camera. For example, a camera shake detection mechanism using a gyro sensor is provided, and based on this detection value, a camera shake correction technique is performed by moving an optical system such as a lens, or an image sensor that stores a light image from a subject as a charge is moved. A technique for correcting camera shake is well known. With such a technique, it is possible to perform an appropriate camera shake correction and suppress the occurrence of camera shake, but a function of moving an optical system and a sensor is required. For this reason, the number of parts as a digital still camera increases, and the cost becomes high.
こうした手ブレ補正に対して、撮影時の露光時間に着目して手ブレを補正する技術が提案されている。例えば、下記特許文献1では、測光の結果をもとに適正露光時間とそれより短い許容露光時間とを設定し、露光開始から許容露光時間の経過後に、ブレ量が許容値を超える場合には、許容露光時間の際の電荷を画像信号とする技術が開示されている。かかる技術によれば、許容値を超えるようなブレが発生する前の信号に基づく画像を出力画像とするため、ブレの少ない画像を生成できるとされている。 For such camera shake correction, a technique for correcting camera shake by focusing on the exposure time at the time of shooting has been proposed. For example, in Patent Document 1 below, an appropriate exposure time and a shorter allowable exposure time are set based on the result of photometry, and the amount of blur exceeds the allowable value after the allowable exposure time has elapsed since the start of exposure. A technique is disclosed in which the charge during the allowable exposure time is used as an image signal. According to such a technique, an image based on a signal before occurrence of blur exceeding an allowable value is used as an output image, so that an image with less blur can be generated.
しかしながら、この手法により得られるのは、短い露光時間である許容露光時間に基づく画像であるため、ノイズが大きくなるという問題があった。すなわち、露光時間が短い撮像信号を増幅して用いるが、その際にノイズ成分も同じように増幅されてしまう。したがって、単にブレが生じる前の信号を用いるのみでは、出力画像にザラツキ感が生じ、適正な露光時間での出力画像の代替には不十分であった。 However, since an image based on the allowable exposure time, which is a short exposure time, is obtained by this method, there is a problem that noise increases. That is, an imaging signal having a short exposure time is amplified and used, but at that time, a noise component is similarly amplified. Therefore, using only the signal before blurring causes a feeling of roughness in the output image, which is insufficient for replacing the output image with an appropriate exposure time.
本発明は、手ブレ発生時に得られる画像の露光が不足するといった問題を踏まえて、特別な手ブレ補正機構を用いることなく、適切に手ブレを抑制する撮像装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an imaging apparatus that appropriately suppresses camera shake without using a special camera shake correction mechanism, in view of the problem of insufficient exposure of an image obtained when camera shake occurs. .
本発明の撮像装置は、上記課題を鑑み、以下の手法を採った。すなわち、露光の開始により撮影光像を信号に変換して読み取り、撮影画像を生成する撮像装置であって、前記露光の開始に先だって、適正露光時間を設定する適正値設定手段と、前記露光の間の当該撮像装置に生じたブレを検出し、該ブレが所定以上であるとき、手ブレの発生として検出するブレ検出手段と、前記手ブレの発生によってずれた撮像の位置変化を移動量として算出する移動量算出手段と、前記手ブレの発生を契機として前記適正露光時間を複数の区間に分け、該一の区間中に蓄積された撮影光像に基づく画像信号を当該区間毎に抽出する画像抽出手段と、前記抽出した複数の画像信号間において前記手ブレにより生じた位置のずれを、前記移動量を用いて修正する修正手段と、前記修正された複数の画像信号を合成し、該合成した画像信号に基づいて前記撮影画像を生成する合成出力手段とを備えたことを要旨としている。 The imaging apparatus of the present invention has taken the following technique in view of the above problems. That is, an imaging apparatus that converts a photographic light image into a signal at the start of exposure, reads the signal, and generates a photographic image, and includes an appropriate value setting unit that sets an appropriate exposure time prior to the start of exposure, A blur detection unit that detects a blur occurring in the imaging apparatus during the period and detects the occurrence of a camera shake when the blur is equal to or greater than a predetermined value, and a change in the position of the imaging shifted due to the occurrence of the camera shake as a movement amount The appropriate amount of exposure time is divided into a plurality of sections triggered by the occurrence of camera shake and the movement amount calculating means to calculate, and an image signal based on the photographed light image accumulated in the one section is extracted for each section. An image extracting unit; a correcting unit that corrects a positional shift caused by the camera shake between the plurality of extracted image signals using the movement amount; and the corrected plurality of image signals are combined, Together It is summarized in that with a synthesizing output means for generating the captured image based on the image signal.
また、本発明の撮像方法は、露光の開始により撮影光像を信号に変換して読み取り、撮影画像を生成する撮像装置の撮像方法であって、前記露光の開始に先だって、適正露光時間を設定し、前記露光の間の当該撮像装置に生じたブレを検出し、該ブレが所定以上であるとき、手ブレの発生として検出し、前記手ブレの発生によってずれた撮像の位置変化を移動量として算出し、前記手ブレの発生を契機として前記適正露光時間を複数の区間に分け、該一の区間中に蓄積された撮影光像に基づく画像信号を当該区間毎に抽出し、前記抽出した複数の画像信号間において前記手ブレにより生じた位置のずれを、前記移動量を用いて修正し、前記修正された複数の画像信号を合成し、該合成した画像信号に基づいて前記撮影画像を生成することを要旨としている。 The imaging method of the present invention is an imaging method of an imaging apparatus that generates a captured image by converting a captured optical image into a signal upon start of exposure, and sets an appropriate exposure time prior to the start of exposure. Then, a blur generated in the imaging apparatus during the exposure is detected, and when the blur is equal to or greater than a predetermined value, the occurrence of a camera shake is detected, and a change in the position of the imaging shifted due to the occurrence of the camera shake is a moving amount. Calculated as follows, and the appropriate exposure time is divided into a plurality of sections triggered by the occurrence of camera shake, and an image signal based on the photographed light image accumulated in the one section is extracted for each section, and the extracted The positional shift caused by the camera shake between a plurality of image signals is corrected using the movement amount, the corrected plurality of image signals are combined, and the captured image is combined based on the combined image signals. Need to generate It is set to.
本発明の撮像装置および撮像方法によれば、露光中の手ブレの発生を契機に適正露光時間を区間に分け、区間毎に画像信号を抽出してずれを修正し、これらを合成する。すなわち、ソフト的に、撮影における手ブレを補正する。したがって、ハード的な手ブレを補正する構成を備える必要がなく、適切に手ブレを抑制することができる。また、複数の画像信号を合成して撮像画像を生成するため、手ブレを発生することなく撮影された撮影画像とほぼ同等の画質を得ることができる。 According to the imaging apparatus and imaging method of the present invention, the appropriate exposure time is divided into sections triggered by the occurrence of camera shake during exposure, the image signal is extracted for each section, the deviation is corrected, and these are combined. That is, camera shake is corrected in software. Therefore, it is not necessary to provide a configuration for correcting hardware camera shake, and camera shake can be appropriately suppressed. In addition, since a captured image is generated by combining a plurality of image signals, it is possible to obtain an image quality substantially equivalent to a captured image that is captured without causing camera shake.
上記の構成を有する撮像装置の適正値設定手段は、前記適正露光時間と共に、該適正露光時間内に蓄積された撮影光像としての電気信号から、前記画像信号を抽出するための増幅率である適正ゲイン量を設定し、前記画像抽出手段は、前記区間毎に前記適正ゲイン量に基づく区間ゲイン量を設定し、当該区間ゲイン量を用いて該区間毎の前記画像信号を抽出するものとしても良い。 The appropriate value setting means of the image pickup apparatus having the above configuration is an amplification factor for extracting the image signal from the electrical signal as a photographic light image accumulated within the appropriate exposure time together with the appropriate exposure time. An appropriate gain amount is set, and the image extraction means sets an interval gain amount based on the appropriate gain amount for each interval, and extracts the image signal for each interval using the interval gain amount. good.
かかる撮像装置によれば、適正露光時間に応じて区間毎に区間ゲイン量を設定する。したがって、区間の電気信号から、容易に画像信号を抽出することができる。 According to such an imaging apparatus, the section gain amount is set for each section according to the appropriate exposure time. Therefore, the image signal can be easily extracted from the electrical signal in the section.
上記の構成を有する撮像装置の画像抽出手段は、前記適正露光時間に対する前記区間の露光時間の比率の逆数を前記適正ゲイン量に乗じて算出した値を、前記区間ゲイン量として設定するものとしても良い。 The image extraction unit of the imaging apparatus having the above configuration may set a value obtained by multiplying the appropriate gain amount by a reciprocal of the ratio of the exposure time of the interval to the appropriate exposure time as the interval gain amount. good.
かかる撮像装置によれば、適正露光時間に対する区間の露光時間の割合を適正ゲイン量に反映して区間ゲイン量を算出する。したがって、区間毎に適切なゲイン量を設定することができる。 According to such an imaging apparatus, the section gain amount is calculated by reflecting the ratio of the exposure time of the section with respect to the appropriate exposure time to the appropriate gain amount. Therefore, an appropriate gain amount can be set for each section.
上記の構成を有する撮像装置のブレ検出手段は、前記手ブレを前記移動量として検出するセンサであり、該移動量に基づいて前記手ブレの発生を検出するものとしても良い。こうしたセンサを用いることで、移動量と共に手ブレの発生を容易に検出することができる。 The shake detection unit of the imaging apparatus having the above-described configuration is a sensor that detects the camera shake as the movement amount, and may detect the occurrence of the camera shake based on the movement amount. By using such a sensor, the occurrence of camera shake can be easily detected along with the amount of movement.
上記の構成を有する撮像装置のブレ検出手段は、予め設定した許容値と前記センサにより検出された前記移動量の累積値とを比較して前記手ブレの発生を検出するものとしても良い。 The shake detection unit of the imaging apparatus having the above-described configuration may detect the occurrence of the camera shake by comparing a preset allowable value with an accumulated value of the movement amount detected by the sensor.
かかる撮像装置によれば、手ブレの発生の検出を累積値を用いて行なう。例えば、露光中に一定の閾値以下の移動量を検出し続けた場合には、その閾値を超えなくても累積値が閾値を超える場合には、手ブレの発生を検出する。したがって、手ブレの発生の検出を的確に行なうことができる。 According to such an imaging apparatus, the occurrence of camera shake is detected using the accumulated value. For example, if the movement amount below a certain threshold value is continuously detected during exposure, the occurrence of camera shake is detected if the accumulated value exceeds the threshold value without exceeding the threshold value. Therefore, it is possible to accurately detect the occurrence of camera shake.
上記の構成を有する撮像装置の合成出力手段は、前記複数の画像信号の加算平均または加重平均を取ることで該画像信号の合成を行なうものとしても良い。 The composite output unit of the imaging apparatus having the above-described configuration may combine the image signals by taking an addition average or a weighted average of the plurality of image signals.
かかる撮像装置によれば、区間毎の区間ゲイン量を用いて抽出した画像信号を修正して、加算平均、加重平均により合成する。複数の画像信号の加算平均、加重平均を取るため、画像信号に含まれるノイズの影響を低減することができる。 According to such an imaging apparatus, the image signal extracted using the section gain amount for each section is corrected and synthesized by addition averaging and weighted averaging. Since the addition average and the weighted average of the plurality of image signals are taken, the influence of noise included in the image signal can be reduced.
上記の構成を有する撮像装置の合成出力手段による加重平均における重み付けは、前記適正露光時間に対する前記区間の露光時間の比率を当該区間の画像信号に乗じることで行なうものとしても良い。 Weighting in the weighted average by the composite output unit of the imaging apparatus having the above-described configuration may be performed by multiplying the image signal of the section by the ratio of the exposure time of the section to the appropriate exposure time.
かかる撮像装置によれば、複数の画像信号を合成して生成される撮像画像に、区間毎の露光時間の影響を反映させることができる。 According to such an imaging apparatus, it is possible to reflect the influence of the exposure time for each section on a captured image generated by combining a plurality of image signals.
上記の構成を有する撮像装置の合成出力手段による加重平均における重み付けは、前記区間毎の前記移動量に基づいて行なわれ、前記複数の画像信号のうち該移動量が少ない該区間の画像信号に高い重みを付けるものとしても良い。 The weighting in the weighted average by the composite output unit of the imaging apparatus having the above-described configuration is performed based on the movement amount for each section, and is high for the image signal in the section having the small movement amount among the plurality of image signals. It may be weighted.
かかる撮像装置によれば、複数の画像信号を合成して生成される撮像画像に、区間毎の手ブレに基づく移動量の影響を反映させることができる。 According to such an imaging apparatus, it is possible to reflect the influence of the movement amount based on camera shake for each section in a captured image generated by combining a plurality of image signals.
本発明は、撮像装置用のプログラムおよびプログラムを記録した媒体としても実装することができる。記録媒体としては、フレキシブルディスク,CD−ROM,DVD−ROM/RAM,光磁気ディスク,メモリカードなど撮像装置が読み取り可能な種々の媒体を利用することができる。 The present invention can also be implemented as a program for an imaging apparatus and a medium recording the program. As the recording medium, various media that can be read by the imaging apparatus such as a flexible disk, a CD-ROM, a DVD-ROM / RAM, a magneto-optical disk, and a memory card can be used.
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき以下の順序で説明する。
A.撮像装置の構成:
B.ブレ補正の概念:
C.ブレ補正処理:
D.変形例:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Configuration of imaging device:
B. Image stabilization concept:
C. Image stabilization processing:
D. Variation:
A.撮像装置の構成:
図1は、本発明の撮像装置であるデジタルスチルカメラの概略構成を示すブロック図である。図示するように、本実施例のデジタルスチルカメラ10は、被写体の撮影光像を結像するレンズ15、レンズ15を介して入射する光量を調整する絞り20、入射する光を必要に応じて遮蔽するシャッター25、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタなどからなるフィルタ30、入射した光を電気信号に変換する撮像センサ35、相関二重サンプリングを行なうCDS回路40、電気信号を増幅して画像信号とするAGCアンプ45、アナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換するA/D変換回路50、AD変換された画像信号に対してホワイトバランス,階調再現,色再現,輪郭強調や、圧縮などの画像処理を行ない画像データを生成する画像処理部60、画像データを記憶するメモリ70、CPU、ROM、RAM等を備えた制御ユニット80などから構成されている。
A. Configuration of imaging device:
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital still camera which is an image pickup apparatus of the present invention. As shown in the figure, the digital still
撮像センサ35,CDS回路40,AGCアンプ45,A/D変換回路50,画像処理部60,メモリ70は、この順に電気的に接続され、レンズ15等を介して入射した撮影光像は、最終的にデジタル信号である画像データとしてメモリ70に記憶される。
The
撮像センサ35には、CCDを用いており、レンズ15等を介して入射した光は、光電変換によって、電荷として一時的にCCDの受光素子に蓄積される。蓄えられた電荷は、CCD内の電荷転送用の電極の作用により順次転送されて、CDS回路40に電気信号として出力される。なお、CCDに代えて、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサを用いるものとしても良い。
The
CDS回路40は、相関二重サンプリングの処理によって、入力した電気信号のノイズを低減し、これをAGCアンプ45に出力する。AGCアンプ45は、入力した電気信号に所定の増幅率(ゲイン量)を与えて増幅し、画像信号を生成する。すなわち、AGCアンプ45は、感度の調整を行なう。生成された画像信号はA/D変換回路50に出力されるが、この画像信号はアナログ信号である。A/D変換回路50は、アナログ信号をデジタル信号に変換して、画像処理部60へ出力する。
The
画像処理部60は、必要に応じて上記の各種画像処理を行なう。特にデジタル信号である画像信号の圧縮処理として、非可逆方式であるJPEG形式の圧縮処理を行ない、データ量を低減した画像データを出力する。この圧縮された画像データは、メモリ70に記憶される。なお、本実施例では、メモリ70としてコンパクトフラッシュ(登録商標)を使用しているが、デジタルスチルカメラの取り扱い可能な記録媒体(不揮発性の書換え可能な記録媒体)であれば、どのような媒体を用いるものとしても良い。
The
制御ユニット80は、こうした各処理回路と電気的に接続し、各処理回路に動作の指令信号を出力してデジタルスチルカメラ10全体を制御すると共に、レンズ15,絞り20,シャッター25を動作する各アクチュエータや、シャッターボタン91やモードボタン92等、複数のボタンを備えた操作部90、撮像対象である被写体、撮影画像を表示する液晶ディスプレイからなる表示部100、被写体からの反射光を測定する測光部140とも電気的に接続している。
The
操作部90のシャッターボタン91は、完全な押下げ状態で露光を開始する機能を有すると共に、半押しの状態で所定の被写体に対する測光を行なう機能を有している。シャッターボタン91が判押しされると、測光部140による被写体の明るさの測定が行なわれる。
The
測光部140は、この測光の結果により、予め設定された適正な絞り値とシャッター速度(適正な露光時間)とを設定する。制御ユニット80は、測光部140から、こうした適正値を受けて、絞り20,シャッター25のアクチュエータを制御する。つまり、いわゆるプログラムAE(自動露出)機能を備えている。
The
また、本実施例のデジタルスチルカメラ10はズーム機能を備えており、例えばユーザが操作部90を介してズーム操作を行なうと、制御ユニット80はユーザ操作に応じてレンズ15のアクチュエータに指令を出し、レンズ15の光学動作を制御する。さらに、操作部90のモードボタン等の操作を行なうことで、撮影画像のみならずメモリ70内に記憶された撮影済みの画像を表示部100に表示することもできる。
Further, the digital
本実施例のデジタルスチルカメラ10は、こうした各種機器の他に、撮影時の手ブレを検出するブレ検出部110と、検出したブレを修正するブレ補正部120とを備えている。ブレ検出部110は、圧電振動式の角速度センサであるジャイロセンサを備えており、デジタルスチルカメラ10の撮影時の手ブレを検出する。ブレ検出部110は、制御ユニット80と電気的に接続し、ジャイロセンサの検出値である角速度をデジタルスチルカメラ10自体の位置の変化量として制御ユニット80に出力している。この位置の変化量は、手ブレの発生前の撮像と発生後の撮像との間での位置がずれた量に相当する。以下、手ブレの発生によって生じた位置の変化量を、ブレ量または移動量と呼ぶこととする。
In addition to these various devices, the digital
ブレ補正部120は、制御ユニット80,A/D変換回路50,画像処理部60と電気的に接続し、制御ユニット80の指令を受けて、ブレ量に基づいてブレ補正処理を実行する。このブレ補正処理は、ブレ発生前と、ブレ発生後との2つの画像データの元である画像信号を取得し、位置変化を修正して、2つの画像信号を合成する処理である。以下に、ブレ補正部120を中心としたブレ補正処理について説明する。
The
B.ブレ補正の概念:
図2は、本実施例のブレ補正を概念的に示した説明図である。図示するように、シャッターボタン91の押下げ操作から露光が開始され(これを露光時間「0」とする)、適正露光時間Trまで、露光が継続するものとする。この間に、撮像センサ35には徐々に電荷が蓄積されて行く。この露光の間に許容値を超える手ブレが発生したものとし、このブレを検出した露光時間をブレ検出時間Tvとする。
B. Image stabilization concept:
FIG. 2 is an explanatory diagram conceptually showing the blur correction of the present embodiment. As shown in the figure, it is assumed that exposure is started from the pressing operation of the shutter button 91 (this is exposure time “0”), and the exposure is continued until the appropriate exposure time Tr. During this time, charges are gradually accumulated in the
手ブレが発生したまま適正露光時間Trまで露光を続けて得られる画像は、図2の上段に示すように、被写体の像がブレた画像となる。これに対し、本実施例では、図中の「電荷」の実線で示すように、露光開始0からブレ検出時間Tvまでの撮像センサ35に蓄積された電荷から第1の画像(画像信号)を生成し、ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでの撮像センサ35に蓄積された電荷から第2の画像(画像信号)を生成し、両者を合成して出力画像を生成する。
An image obtained by continuing the exposure until the appropriate exposure time Tr with the occurrence of camera shake is an image in which the image of the subject is blurred as shown in the upper part of FIG. In contrast, in the present embodiment, as indicated by the solid line “charge” in the figure, the first image (image signal) is obtained from the charge accumulated in the
両者の合成は、第2の画像を、ブレ検出部110のジャイロセンサにより算出されたブレ量(移動量)に基づいて補正し、これと第1の画像との加算平均を採ることで行なう。こうした処理を行なうことで、ブレを低減した画像を出力画像として生成することができる。
The combination of both is performed by correcting the second image based on the shake amount (movement amount) calculated by the gyro sensor of the
C.ブレ補正処理:
図3は、本実施例のブレ補正処理のフローチャートである。この処理は、手ブレを補正して画像を出力する処理であり、ユーザが所定の構図を決めてシャッターボタン91を判押しする操作を行なうことで、制御ユニット80のCPUにより実行される。なお、この処理プログラムは制御ユニット80にROM内に記憶されており、CPUがこれを読み出し、RAM上に展開することで処理が実行される。
C. Image stabilization processing:
FIG. 3 is a flowchart of the blur correction process of the present embodiment. This process is a process of correcting the camera shake and outputting an image, and is executed by the CPU of the
処理が開始されると、制御ユニット80は、シャッターボタン91の半押し操作で実行した測光の結果に基づき、適正露光時間Tr、適正ゲイン量Grを取得する(ステップS300)。制御ユニット80は、測光の結果から適正な絞り値、適正な露光時間Trを測光部140から取得すると共に、ISO感度に対応した適正ゲイン量Grを取得する。具体的には、測光結果から、ISO100,ISO200,ISO400など、ISO感度の違いに応じて、適正な入力信号の増幅率(ゲイン量)を設定している。制御ユニット80は、絞り20のアクチュエータを制御して、適正な絞り値に設定する。なお、ISO感度は予め設定されている。
When the process is started, the
シャッターボタン91の半押し操作の後、ユーザがシャッターボタン91を完全に押下すると、制御ユニット80は、これをトリガーに露光を開始する(ステップS310)。制御ユニット80は、シャッター25を開き、撮像センサ35に被写体の光像を取り込む。このステップ以降、撮像センサ35には除序に電荷が蓄積される。
After the half-pressing operation of the
制御ユニット80は、露光開始と共に手ブレの検出を行ない、適正露光時間Trまでに検出されたブレ量が所定値を超えるか否かを判断する(ステップS320)。本実施例では、ブレ量の許容値が予め設定されており、制御ユニット80は、ジャイロセンサによる検出値と許容値とを比較している。制御ユニット80は、検出値が許容値を超えた時点で、ブレを検出したと判断する。
The
ステップS320で、露光開始から適正露光時間Trまでの間、検出値が許容値以内であり、ブレを検出しない(No)と判断した場合には、撮像センサ35(CCD)に蓄積された電荷による電気信号を読み出し、これを画像データに変換してメモリ70に書き込み(ステップS380)、一連の処理を終了する。つまり、露光開始から適正露光時間Trまでにブレが検出されず、手ブレなしの撮影が終了した場合には、撮像センサ35からの画像信号をそのまま用い、これを画像データに変換してメモリ70に記憶する。
If it is determined in step S320 that the detected value is within the allowable value from the start of exposure to the appropriate exposure time Tr and no blur is detected (No), the charge accumulated in the image sensor 35 (CCD) is determined. The electrical signal is read out, converted into image data and written in the memory 70 (step S380), and the series of processing is terminated. That is, when no blur is detected between the start of exposure and the appropriate exposure time Tr and shooting without camera shake is completed, the image signal from the
図4は、電気信号である入力信号を、画像データの元となる出力信号(画像信号)に変換する概念を示した説明図である。図示する破線のように、所定の適正露光時間Trの間に撮像センサ35のCCDに蓄積された電気信号は、CDS回路40を経て、AGCアンプ45に供給される。AGCアンプ45では、制御ユニット80の指令に基づいて、図示する実線のように、設定された適正露光時間Trに対する適正ゲイン量Grを用いて入力信号を増幅し、これを出力信号とする。こうして増幅された出力信号は、画像処理部60による圧縮を経て画像データとされ、メモリ70に記憶される。メモリ70に記憶された画像データは、ほとんどブレの無い画像となる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the concept of converting an input signal, which is an electrical signal, into an output signal (image signal) that is the source of image data. As indicated by the broken line in the figure, the electrical signal accumulated in the CCD of the
他方、ステップS320で、露光開始から適正露光時間Trまでの間に、検出値が許容値を超え、ブレを検出した(Yes)と判断した場合には、ブレを検出した時間(ブレ検出時間Tv)までに撮像センサ35(CCD)に蓄積された電荷による電気信号を読み出し、画像信号に変換してRAMに一時的に書き込む(ステップS330)。ここでRAMに一時的に書き込むデータは、A/D変換後の画像信号であり、圧縮前のデータである。このステップにより、ブレ発生前の第1の画像を取得することとなる。 On the other hand, if it is determined in step S320 that the detected value exceeds the allowable value between the start of exposure and the appropriate exposure time Tr and shake is detected (Yes), the time when shake is detected (blur detection time Tv). ), An electric signal based on the electric charge accumulated in the imaging sensor 35 (CCD) is read, converted into an image signal, and temporarily written in the RAM (step S330). Here, the data temporarily written in the RAM is an image signal after A / D conversion, and is data before compression. By this step, the first image before occurrence of blurring is acquired.
図5は、電気信号である入力信号を、画像データの元となる出力信号(画像信号)に変換する概念を示した説明図である。図4と同様、入力信号は所定のゲイン量により増幅され出力信号に変換されるが、ここでのCCDによる入力信号は適正露光時間Trに達する前の信号であるため、予め設定された適正ゲイン量Grによる増幅では、適切な画像信号が得られない。そこで適正ゲイン量Grに基づく新たなゲイン量(第1のゲイン量Gv1)を設定する。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the concept of converting an input signal, which is an electrical signal, into an output signal (image signal) that is the source of image data. As in FIG. 4, the input signal is amplified by a predetermined gain amount and converted into an output signal. However, since the input signal by the CCD here is a signal before reaching the appropriate exposure time Tr, a preset appropriate gain is set. An appropriate image signal cannot be obtained by amplification using the amount Gr. Therefore, a new gain amount (first gain amount Gv1) based on the appropriate gain amount Gr is set.
第1のゲイン量Gv1は、適正露光時間Trとブレ検出時間Tvとの時間の比率により、次式に基づいて設定する。 The first gain amount Gv1 is set based on the following equation based on the time ratio between the appropriate exposure time Tr and the shake detection time Tv.
Gv1=(Tr/Tv)×Gr ・・・(1) Gv1 = (Tr / Tv) × Gr (1)
すなわち、適正露光時間Trに満たず、少ない電荷による電気信号を第1の画像とするため、適正ゲイン量Grよりも増幅率を増大している。制御ユニット80は、第1のゲイン量Gv1を算出し、この値による増幅をAGCアンプ45に指令する。増幅された電気信号はA/D変換を経て、画像信号として制御ユニット80内のRAMに記憶されている。
In other words, the amplification factor is increased more than the appropriate gain amount Gr in order to make the first image an electric signal with less charge that does not reach the appropriate exposure time Tr. The
続いて、制御ユニット80は、撮像センサ35に蓄積された電荷を読み取ると共に撮像センサ35内の電荷をクリアし、引き続き、ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでの露光を継続する(ステップS340)。このステップは、ブレ発生後の第2の画像を取得するための露光の開始に相当する。
Subsequently, the
制御ユニット80は、ジャイロセンサの検出値に基づいて、手ブレによる移動量を算出する(ステップS350)。本実施例におけるジャイロセンサを備えたブレ検出部110からの検出値は、位置変化の情報である。制御ユニット80はこれを取得し、第2の画像の位置のずれを補正するための移動量とする。
The
ブレによる移動量を取得した制御ユニット80は、適正露光時間Trの終了と共に、撮像センサ35に蓄積された電荷から第2に画像を取得し、第2の画像の位置ずれを補正しながらRAM内の第1の画像と合成し、所定の処理を経て画像データに変換し、これをメモリ70に書き込んで(ステップS360)、一連の処理を終了する。
The
2つの画像を合成する前に取得する第2の画像は、A/D変換後の画像信号である。ここでも第1の画像と同様に、適正ゲイン量Grに基づく新たなゲイン量(第2のゲイン量Gv2)を設定し、これを用いて増幅した画像信号をA/D変換している。 The second image acquired before the two images are combined is an image signal after A / D conversion. Here, similarly to the first image, a new gain amount (second gain amount Gv2) based on the appropriate gain amount Gr is set, and the amplified image signal is A / D converted using this.
図6は、電気信号である入力信号を、画像データの元となる出力信号(画像信号)に変換する概念を示した説明図である。ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでの露光時間も、適正露光時間Trに比して短く、予め設定された適正ゲイン量Grによる増幅では、適切な画像信号が得られない。そこで適正ゲイン量Grに基づく第2のゲイン量Gv2を設定する。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the concept of converting an input signal, which is an electrical signal, into an output signal (image signal) that is the source of image data. The exposure time from the shake detection time Tv to the appropriate exposure time Tr is also shorter than the appropriate exposure time Tr, and an appropriate image signal cannot be obtained by amplification using the preset appropriate gain amount Gr. Therefore, a second gain amount Gv2 based on the appropriate gain amount Gr is set.
第2のゲイン量Gv2は、適正露光時間Trと、ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでの時間との比率により、次式に基づいて設定する。 The second gain amount Gv2 is set based on the following equation based on the ratio between the appropriate exposure time Tr and the time from the shake detection time Tv to the proper exposure time Tr.
Gv2=(Tr/(Tr−Tv))×Gr ・・・(2) Gv2 = (Tr / (Tr−Tv)) × Gr (2)
第2の画像の取得においても、少ない電荷による電気信号を用いるため、適正ゲイン量Grよりも増幅率を増大している。制御ユニット80は、第2のゲイン量Gv2を算出し、この値による増幅をAGCアンプ45に指令する。増幅された電気信号はA/D変換を経て、第1の画像から所定量の位置ずれを伴う第2の画像(画像信号)となる。制御ユニット80は、こうして取得した第2の画像の位置ずれを補正し、補正後の第2の画像とROM内に記憶した第1の画像とを合成する。合成には、加算平均が用いられ、ブレを抑制した画像がメモリ70に書き込まれることとなる。
Also in the acquisition of the second image, since an electric signal with a small amount of electric charge is used, the amplification factor is increased more than the appropriate gain amount Gr. The
以上のブレ補正処理によれば、手ブレが発生した場合には、手ブレ前後で2つの画像信号を取り出しブレを補正し、2つの画像信号を合成して一の画像信号を生成する。すなわち、ブレ補正として位置のずれを補正することで、第1の画像と第2の画像とで重なり合う部分に関しては、本来、手ブレすることなく適正露光時間Trまで至った場合と同等の電荷に基づく画像を得ることができる。したがって、手ブレの影響を低減した適切な画像データを取得することができる。更に、合成には加算平均を用いて合成前の画像に含まれるノイズを平均化するため、第1の画像や第2の画像を単独で出力画像とする場合に比べて出力画像のノイズを低減することができる。 According to the above-described camera shake correction process, when a camera shake occurs, two image signals are extracted before and after the camera shake, the camera shake is corrected, and the two image signals are combined to generate one image signal. That is, by correcting the positional deviation as the blur correction, the portion where the first image and the second image overlap is originally charged to the same charge as when the appropriate exposure time Tr is reached without camera shake. Based images can be obtained. Accordingly, it is possible to acquire appropriate image data with reduced effects of camera shake. Furthermore, since the noise included in the pre-combination image is averaged using the averaging method for synthesis, the noise of the output image is reduced compared to the case where the first image and the second image are output images alone. can do.
また、撮像センサ35としてのCCDの一画素に相当するフォトダイオードに到達する光自体のブレ(ずれ)を調整することは行なわないため、レンズ15や撮像センサ35をブレに応じて移動させる機構を備える必要がない。よって、部品点数を低減すると共に、比較的安価なブレ補正機能を備えたデジタルスチルカメラを構築することができる。
In addition, since the blur (shift) of the light itself reaching the photodiode corresponding to one pixel of the CCD as the
さらに、第1の画像は一時的にRAMに記憶され、最終的には合成後の一の画像信号に基づく画像データがメモリ70に記憶される。したがって、メモリ容量を増大することなく、ソフト的な手ブレ補正処理を行なうことができる。
Further, the first image is temporarily stored in the RAM, and finally the image data based on the one image signal after synthesis is stored in the
また、本実施例では所定のブレの許容値を閾値として設定し、これを検出値が超えるか否かでブレの発生を判断している。また、測光結果による適正露光時間Trと適正ゲイン量Grとに基づいて、第1、第2の画像を得るためのゲイン量を算出している。したがって、手ブレの発生タイミング、各画像信号を得るためのゲイン量を、比較的簡単に得ることができ、ブレ補正処理を迅速に実行することができる。 In the present embodiment, a predetermined shake tolerance value is set as a threshold value, and the occurrence of shake is determined based on whether or not the detected value exceeds this threshold value. Further, the gain amount for obtaining the first and second images is calculated based on the appropriate exposure time Tr and the appropriate gain amount Gr based on the photometric result. Therefore, the occurrence timing of camera shake and the gain amount for obtaining each image signal can be obtained relatively easily, and the shake correction process can be executed quickly.
なお、手ブレ補正としての画像の位置ずれの補正は、CCDからの電気信号を取得した後、どのタイミングで実行するものとしても良いが、2つの画像の位置ずれの補正精度の観点からは、A/D変化後の画像信号を用いて実行するのが望ましい。また、2つの画像の合成についても、2つの画像の元となる電気信号を取得後は、どのタイミングで実行するものとしても良い。 In addition, the correction of the image misalignment as the camera shake correction may be performed at any timing after the electrical signal is acquired from the CCD, but from the viewpoint of the accuracy of the misalignment correction of the two images, It is desirable to execute using the image signal after A / D change. Also, the synthesis of the two images may be performed at any timing after obtaining the electrical signal that is the source of the two images.
D.変形例:
本実施例では、検出値と所定の閾値とを比較することでブレの検出(発生)を判断するものとしたが、ジャイロセンサによる検出値の累積値を用いて、ブレの発生を判断するものとしても良い。
D. Variation:
In this embodiment, the detection (occurrence) of the blur is determined by comparing the detected value with a predetermined threshold value. However, the occurrence of the blur is determined using the accumulated value of the detected value by the gyro sensor. It is also good.
図7は、累積値によるブレ検出を概念的に示した説明図である。図示するように、ジャイロセンサによる検出値である所定タイミングのブレ量を、随時累積していく。斜線で示す領域のように、ブレ量の累積値(ブレの総量)が所定の閾値を超えた場合に、その露光時間をブレ検出時間Tvとするものとすれば良い。例えば、ある一定値を閾値とする場合には、ブレの閾値までは至らないが、露光時間中、常時、手ブレが生じているような撮影状態の画像に対してブレ補正処理は行なわれない。これに対して、累積値によるブレ検出手法によれば、こうした撮影状態であってもブレ補正処理を適用して、僅かなブレを低減した画像を出力することができる。 FIG. 7 is an explanatory diagram conceptually showing blur detection based on cumulative values. As shown in the figure, the blur amount at a predetermined timing, which is a detection value by the gyro sensor, is accumulated at any time. When the cumulative value of blur amount (total blur amount) exceeds a predetermined threshold as in the hatched area, the exposure time may be set as the blur detection time Tv. For example, when a certain fixed value is used as a threshold value, the blurring threshold value is not reached, but no blur correction processing is performed on an image in a shooting state in which camera shake is always generated during the exposure time. . On the other hand, according to the blur detection method based on the cumulative value, it is possible to output an image with a slight blur reduction by applying the blur correction process even in such a shooting state.
また、本実施例では2つの画像の合成に加算平均を用いたが、合成の際に所定の重みを付けた重み付け平均を用いるものとしても良い。図8は、露光時間に基づく重み付け平均の説明図である。図示するように、累積値が所定の閾値を超えてブレを検出すると、露光開始(露光時間0)からブレ検出時間Tvまでの第1の画像の元となる第1の出力信号Ov1を取得する。第1の出力信号Ov1は、第1のゲイン量Gv1により増幅された信号である。 In this embodiment, the addition average is used for combining the two images. However, a weighted average with a predetermined weight may be used for the combination. FIG. 8 is an explanatory diagram of the weighted average based on the exposure time. As shown in the figure, when a blur is detected with the accumulated value exceeding a predetermined threshold, a first output signal Ov1 that is the basis of the first image from the start of exposure (exposure time 0) to the blur detection time Tv is acquired. . The first output signal Ov1 is a signal amplified by the first gain amount Gv1.
続いて、ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでの第2の画像の元となる第2の出力信号Ov2dを取得する。第2の出力信号Ov2dは、第2のゲイン量Gv2により増幅された信号である。この第2の出力信号Ov2dは、ブレ量を補正した補正出力信号Ov2に変換される。 Subsequently, a second output signal Ov2d that is a source of the second image from the shake detection time Tv to the appropriate exposure time Tr is acquired. The second output signal Ov2d is a signal amplified by the second gain amount Gv2. The second output signal Ov2d is converted into a corrected output signal Ov2 in which the blur amount is corrected.
この2つの信号にそれぞれ重みを付けて合成し、これを出力信号とする。具体的には、次式により出力信号を求める。 These two signals are combined with weights, and this is used as an output signal. Specifically, an output signal is obtained by the following equation.
出力信号=(Tv/Tr)×Ov1+((Tr−Tv)/Tr)×Ov2 ・・・(3) Output signal = (Tv / Tr) × Ov1 + ((Tr−Tv) / Tr) × Ov2 (3)
すなわち、露光開始からブレ検出時間Tvまでと、ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでとの露光時間の長さの比により、第1,第2の出力信号に対する重みを変える。例えば、露光開始からブレ検出時間Tvまでと、ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでとの比が、1:2であった場合には、第1の画像に対応する第1の出力信号Ov1は全体の1/3、第2の画像に対応する第2の出力信号Ov2は全体の2/3として、それぞれ加算する。つまり、露光時間が短い第1の出力信号Ov1の全体に与える影響を低く設定する。こうすることで、より一層ノイズの影響を低減した画像を出力することができる。 That is, the weights for the first and second output signals are changed according to the ratio of the length of the exposure time from the start of exposure to the shake detection time Tv and from the shake detection time Tv to the appropriate exposure time Tr. For example, when the ratio between the start of exposure to the shake detection time Tv and the shake detection time Tv to the appropriate exposure time Tr is 1: 2, the first output signal Ov1 corresponding to the first image. Is added as 1/3 of the whole, and the second output signal Ov2 corresponding to the second image is added as 2/3 of the whole. That is, the influence on the entire first output signal Ov1 having a short exposure time is set low. By doing so, it is possible to output an image in which the influence of noise is further reduced.
こうした重み付けは、ブレ量に基づいて設定するものとしても良い。図9は、最大ブレ量に基づく重み付け平均の説明図である。ここでは、ブレの累積値によって、ブレ検出時間Tvを判断すると共に、ブレ量のピーク値(ここでは最大値と呼ぶこととする)を検出する。 Such weighting may be set based on the blur amount. FIG. 9 is an explanatory diagram of the weighted average based on the maximum blur amount. Here, the blur detection time Tv is determined based on the cumulative blur value, and the peak value of the blur amount (hereinafter referred to as the maximum value) is detected.
露光開始からブレ検出時間Tvまでに、第1の出力信号Ov1を取得すると共に、その間のブレ量の最大値である第1の最大ブレ量V1を検出する。同様に、ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでに、第2の出力信号Ov2を取得すると共に、その間のブレ量の最大値である第2の最大ブレ量V2を検出する。こうして検出された最大ブレ量V1,V2に基づいて、次式による重み付け平均を実行する。 The first output signal Ov1 is acquired between the start of exposure and the blur detection time Tv, and the first maximum blur amount V1, which is the maximum blur amount during that time, is detected. Similarly, the second output signal Ov2 is acquired from the shake detection time Tv to the appropriate exposure time Tr, and the second maximum shake amount V2 that is the maximum value of the shake amount during that time is detected. Based on the maximum blur amounts V1 and V2 detected in this way, a weighted average according to the following equation is executed.
出力信号=(V2/(V1+V2))×Ov1+(V1/(V1+V2))×Ov2 ・・・(4) Output signal = (V2 / (V1 + V2)) × Ov1 + (V1 / (V1 + V2)) × Ov2 (4)
図示するようにV1がV2より大きく、例えば、V1:V2が6:1であったとすると、ブレ量が大きい第1の出力信号Ov1は全体の1/7、ブレ量が小さい第2の出力信号Ov2は全体の6/7として、それぞれ加算する。つまり、ブレ量の大きい信号(画像)は、高画質の画像の出力に対して不適切なデータが含まれている可能性が高いと判断し、全体の出力信号(画像)に対するブレ量の大きい信号(画像)の影響を低減する。したがって、高画質の画像を出力することができる。なお、ブレ量のピーク値である最大値に代えて、露光開始からブレ検出時間Tvまでのブレ量の平均値と、ブレ検出時間Tvから適正露光時間Trまでのブレ量の平均値とを求め、これらの平均値を用いて重み付けを行なうものとしても良い。 As shown in the figure, when V1 is larger than V2, for example, V1: V2 is 6: 1, the first output signal Ov1 with a large blur amount is 1/7 of the whole and the second output signal with a small blur amount. Ov2 is added as 6/7 as a whole. That is, it is determined that a signal (image) with a large amount of blur is likely to contain data inappropriate for outputting a high-quality image, and the amount of blur with respect to the entire output signal (image) is large. Reduce the influence of the signal (image). Therefore, a high-quality image can be output. Instead of the maximum value that is the peak value of the blur amount, an average value of the blur amount from the start of exposure to the blur detection time Tv and an average value of the blur amount from the blur detection time Tv to the appropriate exposure time Tr are obtained. These average values may be used for weighting.
本実施例では、適正露光時間Trの間に一度ブレを検出すると、その露光時間をブレ検出時間Tvとして、この時間の前後で画像を取得するものとしたが、ブレの発生を検出する度にブレ検出時間Tvを設定し、複数の画像から一の出力画像を得るものとしても良い。 In this embodiment, once blurring is detected during the appropriate exposure time Tr, the exposure time is set as the blur detection time Tv, and an image is acquired before and after this time. The blur detection time Tv may be set to obtain one output image from a plurality of images.
図10は、複数の画像から一の出力画像を得る手法を概念的に示した説明図である。図示するように、適正露光時間Trまでに2回のブレの発生を検出したものとし、その検出時間をブレ検出時間Tv1,Tv2とする。なお、ここではブレ量の累積値を用いてブレの発生を検出している。 FIG. 10 is an explanatory diagram conceptually showing a technique for obtaining one output image from a plurality of images. As shown in the figure, it is assumed that the occurrence of blurring is detected twice before the appropriate exposure time Tr, and the detection times are referred to as blur detection times Tv1 and Tv2. Here, the occurrence of blur is detected using the cumulative value of the blur amount.
露光時間0〜ブレ検出時間Tv1の第1の区間,ブレ検出時間Tv1〜ブレ検出時間Tv2の第2の区間,ブレ検出時間Tv2〜適正露光時間Trの第3の区間の3つの区間毎に、CCDからの電気信号を取得し、それぞれの区間に対して露光時間に応じたゲイン量を算出する。第1の区間に対して、取得したCCDからの電気信号に基づく入力信号にゲイン量Gv1を与えてこれを増幅し、出力信号Ov1を得る。同様に第2の区間に対して、ゲイン量Gv2を与えて出力信号Ov2を、第3の区間に対して、ゲイン量Gv3を与えて出力信号Ov3を、それぞれ得る。なお、出力信号Ov2,Ov3は、ジャイロセンサによるブレの検出値を用いて、位置のずれを補正したデータである。こうして得られた3つの出力信号(画像データの元)に対して、それぞれ最大ブレ量に応じた重み付け平均を行ない、最終的な出力信号とする。すなわち、3つの画像を取得して、相互にブレを補正し、これらを重み付け平均により合成する。こうすることで、より一層、手ブレによる画像のずれを低減した高画質の画像を生成することができる。
For each of the three sections, the first section of
本実施例では、ジャイロセンサの検出に特に方向性(検出し易い方向)はないものとして扱ったが、例えば、ジャイロセンサに方向性がある場合には、シャッターの押下操作によってデジタルスチルカメラ10が移動する方向を敏感に検出するようにジャイロセンサを配置することが望ましい。シャッターの押下操作時に、手ブレが発生する可能性が高いためである。こうすることで、手ブレ検出を精度よく行なうことができ、ブレ補正処理を適切に実行することができる。
In this embodiment, the gyro sensor has been treated as having no directionality (a direction in which it can be easily detected). For example, when the gyro sensor has a direction, the digital
本実施例では、画像の合成前に補正するブレ量の検出には、ジャイロセンサからの検出値を用いるものとしたが、合成する画像同士の位置のずれは、画像処理からソフト的に行なうものとしても良い。例えば、ジャイロセンサによる所定値以上の手ブレの検出とともに、シャッターを閉じてCCDから電荷を読み取り、所定処理により圧縮前の第1画像データに変換する。続けて、シャッターを開いて露光を始め、適正露光時間までの電荷を読み取る。読み取った電荷を所定処理により圧縮前の第2画像データに変換する。こうして取得した2つの画像データについて、ダイナミックパターンマッチングなど、マッチングの種々の手法を用いて、位置のずれを補正し、補正後の画像データを合成する。こうした画像処理を用いることで、例えば、画素単位での位置のずれを補正することができ、精度の良い補正を行なうことができる。 In this embodiment, the detection value from the gyro sensor is used to detect the blur amount to be corrected before the image is synthesized. However, the positional deviation between the images to be synthesized is performed by software from image processing. It is also good. For example, along with detection of camera shake of a predetermined value or more by a gyro sensor, the shutter is closed, the electric charge is read from the CCD, and converted into first image data before compression by a predetermined process. Subsequently, the shutter is opened to start exposure, and the charge up to the appropriate exposure time is read. The read charge is converted into second image data before compression by a predetermined process. With respect to the two pieces of image data acquired in this way, positional deviation is corrected using various matching methods such as dynamic pattern matching, and the corrected image data is synthesized. By using such image processing, for example, it is possible to correct a positional shift in units of pixels, and it is possible to perform accurate correction.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。本実施例では、撮像装置としてのデジタルスチルカメラを例に説明したが、勿論、デジタルビデオカメラであっても良い。デジタルビデオカメラで撮影する静止画像に本発明の処理を施すことで、手ブレ画像出力を抑制することができる。また、本実施例ではハード的な手ブレ補正機構を備えない構成としたが、勿論、ハード的な手ブレ補正機構を備えていても良い。この場合、手ブレの検出結果に応じて、選択的に本発明の処理を行なうものとすることで、効果的に手ブレ補正を行なうことができる。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention. is there. In this embodiment, a digital still camera as an image pickup apparatus has been described as an example, but a digital video camera may be used as a matter of course. By applying the processing of the present invention to a still image photographed with a digital video camera, it is possible to suppress output of a camera shake image. In this embodiment, the hardware-type camera shake correction mechanism is not provided. Of course, a hardware-type camera shake correction mechanism may be provided. In this case, the camera shake correction can be effectively performed by selectively performing the processing of the present invention according to the detection result of the camera shake.
10...デジタルスチルカメラ
15...レンズ
20...絞り
25...シャッター
30...フィルタ
35...撮像センサ
40...CDS回路
45...AGCアンプ
50...A/D変換回路
60...画像処理部
70...メモリ
80...制御ユニット
90...操作部
91...シャッターボタン
92...モードボタン
100...表示部
110...ブレ検出部
120...ブレ補正部
140...測光部
Gr...適正ゲイン量
Tr...適正露光時間
Tv...ブレ検出時間
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記露光の開始に先だって、適正露光時間を設定する適正値設定手段と、
前記露光の間の当該撮像装置に生じたブレを検出し、該ブレが所定以上であるとき、手ブレの発生として検出するブレ検出手段と、
前記手ブレの発生によってずれた撮像の位置変化を移動量として算出する移動量算出手段と、
前記手ブレの発生を契機として前記適正露光時間を複数の区間に分け、該一の区間中に蓄積された撮影光像に基づく画像信号を当該区間毎に抽出する画像抽出手段と、
前記抽出した複数の画像信号間において前記手ブレにより生じた位置のずれを、前記移動量を用いて修正する修正手段と、
前記修正された複数の画像信号を合成し、該合成した画像信号に基づいて前記撮影画像を生成する合成出力手段と
を備えた撮像装置。 An imaging device that converts a photographic light image into a signal at the start of exposure and reads it to generate a photographic image,
Prior to the start of the exposure, appropriate value setting means for setting an appropriate exposure time,
A blur detection unit that detects a blur generated in the imaging apparatus during the exposure, and detects the occurrence of a camera shake when the blur is equal to or greater than a predetermined value;
A movement amount calculating means for calculating, as a movement amount, a change in the position of an image taken by the occurrence of camera shake;
An image extraction unit that divides the appropriate exposure time into a plurality of sections triggered by the occurrence of camera shake, and extracts an image signal based on the captured light image accumulated in the one section for each section;
Correction means for correcting a shift in position caused by the camera shake between the extracted plurality of image signals using the movement amount;
An image pickup apparatus comprising: a combined output unit configured to combine the plurality of corrected image signals and generate the captured image based on the combined image signals.
前記適正値設定手段は、前記適正露光時間と共に、該適正露光時間内に蓄積された撮影光像としての電気信号から、前記画像信号を抽出するための増幅率である適正ゲイン量を設定し、
前記画像抽出手段は、前記区間毎に前記適正ゲイン量に基づく区間ゲイン量を設定し、当該区間ゲイン量を用いて該区間毎の前記画像信号を抽出する
撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1,
The appropriate value setting means sets an appropriate gain amount that is an amplification factor for extracting the image signal from an electrical signal as a photographic light image accumulated within the appropriate exposure time together with the appropriate exposure time,
The image extracting unit sets a section gain amount based on the appropriate gain amount for each section, and extracts the image signal for each section using the section gain amount.
前記画像抽出手段は、前記適正露光時間に対する前記区間の露光時間の比率の逆数を前記適正ゲイン量に乗じて算出した値を、前記区間ゲイン量として設定する撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 2,
The image extracting device sets the value obtained by multiplying the appropriate gain amount by a reciprocal of the ratio of the exposure time of the interval to the appropriate exposure time as the interval gain amount.
前記ブレ検出手段は、前記手ブレを前記移動量として検出するセンサであり、該移動量に基づいて前記手ブレの発生を検出する撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The camera shake detecting means is a sensor that detects the camera shake as the movement amount, and detects an occurrence of the camera shake based on the movement amount.
前記ブレ検出手段は、予め設定した許容値と前記センサにより検出された前記移動量の累積値とを比較して前記手ブレの発生を検出する撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 4,
The camera shake detecting unit detects the occurrence of camera shake by comparing a preset allowable value with a cumulative value of the movement amount detected by the sensor.
前記合成出力手段は、前記複数の画像信号の加算平均または加重平均を取ることで該画像信号の合成を行なう撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An image pickup apparatus that combines the image signals by taking the addition average or the weighted average of the plurality of image signals.
前記加重平均における重み付けは、前記適正露光時間に対する前記区間の露光時間の比率を当該区間の画像信号に乗じることで行なう撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 6,
The weighting average weighting is performed by multiplying the image signal of the section by the ratio of the exposure time of the section to the appropriate exposure time.
前記加重平均における重み付けは、前記区間毎の前記移動量に基づいて行なわれ、前記複数の画像信号のうち該移動量が少ない該区間の画像信号に高い重みを付ける撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 6,
The weighting average weighting is performed based on the movement amount for each section, and an image pickup apparatus that applies a high weight to an image signal of the section having a small movement amount among the plurality of image signals.
前記露光の開始に先だって、適正露光時間を設定し、
前記露光の間の当該撮像装置に生じたブレを検出し、該ブレが所定以上であるとき、手ブレの発生として検出し、
前記手ブレの発生によってずれた撮像の位置変化を移動量として算出し、
前記手ブレの発生を契機として前記適正露光時間を複数の区間に分け、該一の区間中に蓄積された撮影光像に基づく画像信号を当該区間毎に抽出し、
前記抽出した複数の画像信号間において前記手ブレにより生じた位置のずれを、前記移動量を用いて修正し、
前記修正された複数の画像信号を合成し、該合成した画像信号に基づいて前記撮影画像を生成する
撮像方法。 An imaging method of an imaging apparatus that converts a photographic light image into a signal at the start of exposure and reads it to generate a photographic image,
Prior to the start of the exposure, set an appropriate exposure time,
Detecting a blur that occurs in the imaging apparatus during the exposure, and detecting the occurrence of a camera shake when the blur is equal to or greater than a predetermined value;
Calculate the position change of the imaging shifted due to the occurrence of camera shake as a movement amount,
The appropriate exposure time is divided into a plurality of sections triggered by the occurrence of camera shake, and an image signal based on the photographed light image accumulated in the one section is extracted for each section.
A positional shift caused by the camera shake between the extracted plurality of image signals is corrected using the movement amount,
An imaging method for combining the plurality of corrected image signals and generating the captured image based on the combined image signals.
前記露光の開始に先だって、適正露光時間を設定する機能と、
前記露光の間の当該撮像装置に生じたブレを検出し、該ブレが所定以上であるとき、手ブレの発生として検出する機能と、
前記手ブレの発生によってずれた撮像の位置変化を移動量として算出する機能と、
前記手ブレの発生を契機として前記適正露光時間を複数の区間に分け、該一の区間中に蓄積された撮影光像に基づく画像信号を当該区間毎に抽出する機能と、
前記抽出した複数の画像信号間において前記手ブレにより生じた位置のずれを、前記移動量を用いて修正する機能と、
前記修正された複数の画像信号を合成し、該合成した画像信号に基づいて前記撮影画像を生成する機能と
を前記撮像装置に実行させるプログラム。 A program for converting an imaged light image into a signal at the start of exposure, reading the image, and causing the image capturing apparatus to generate a captured image,
A function for setting an appropriate exposure time prior to the start of the exposure;
A function of detecting a blur generated in the imaging apparatus during the exposure, and detecting the occurrence of a camera shake when the blur is equal to or greater than a predetermined value;
A function of calculating a change in the position of an image taken by the occurrence of camera shake as a movement amount;
A function of dividing the appropriate exposure time into a plurality of sections triggered by the occurrence of camera shake, and extracting an image signal based on the captured optical image accumulated in the one section for each section;
A function of correcting a shift in position caused by the camera shake between the plurality of extracted image signals using the movement amount;
A program causing the imaging apparatus to execute a function of combining the plurality of corrected image signals and generating the captured image based on the combined image signals.
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