JP2007006021A - 撮像装置および画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 連続的な撮像により、解像度の異なる2種類の画像として高解像度画像と低解像度画像とを生成する撮像部と、高解像度画像と、その高解像度画像の生成の前と後との少なくとも一方に生成された低解像度画像とを合成して最終画像を生成する合成部とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明の撮像装置および画像処理プログラムは、像ブレを抑えつつ、処理時間を短縮可能とすることを目的とする。
なお、好ましくは、前記撮像部は、前記低解像度画像を撮像する際に画素加算を行うようにしても良い。
また、好ましくは、前記撮像部は、複数フレームの前記高解像度画像を生成し、前記合成部は、前記複数フレームの高解像度画像を合成した後に、その合成画像と前記低解像度画像とを合成して前記最終画像を生成するようにしても良い。
また、好ましくは、前記合成部は、前記最終画像を生成する際に、前記高解像度画像と前記低解像度画像との輝度を、輝度の高い方の画像に合わせる補正を行った後に合成するようにしても良い。
また、好ましくは、前記合成部は、前記複数フレームの低解像度画像を合成する際に、前記複数フレームの低解像度画像のうち、その生成タイミングが前記高解像度画像の生成タイミングと最も近い画像を基準として位置合わせを行うようにしても良い。
また、好ましくは、前記撮像部は、前記低解像度画像として、構図確認用のスルー画像を生成するようにしても良い。
また、好ましくは、前記撮像部による撮像および前記合成部による合成の開始と終了との少なくとも一方を被撮影者に対して報知する報知部をさらに備えるようにしても良い。
また、好ましくは、被写体を照明する照明発光部をさらに備え、前記照明発光部は、前記撮像部により前記高解像度画像が撮像される際に、少なくとも1回発光して前記被写体を照明するようにしても良い。
本発明の画像処理プログラムは、コンピュータを、上述した発明の合成部として機能させるための画像処理プログラムである。
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態について詳細に説明する。
なお、第1実施形態では、本発明の撮像装置の一例として、電子カメラを例に挙げて説明を行う。
図1は電子カメラ1の機能ブロック図である。
以上説明した構成の電子カメラ1は、画像合成モードを有する。画像合成モードとは、手ブレや被写体ブレに起因する像ブレのない画像を得るための撮影モードであり、このモードの選択は、操作部3を介したユーザ操作により行われる。
画像合成モードが選択されると、制御部4はこれを検知し、撮像部2を介して構図確認用の画像であるスルー画像の撮像を開始する。撮像部2は、スルー画像として、低解像度の画像を生成する。不図示のCCDは、所定の時間間隔で繰り返し撮像を行い、4画素加算処理をした後にRAWデータとして出力する。そして、生成したスルー画像を表示部7に表示するとともにメモリ10に一時記録する。ユーザは、表示部7に表示されたスルー画像を目視することにより、構図確認が可能である。また、制御部4は、メモリ10に、常に最新の4フレーム分のスルー画像を記録する。すなわち、新しいスルー画像を撮像してメモリ10に一時記録するたびに、最も古いスルー画像を削除する。
ステップS2において、制御部4は、画像処理部6を介して、ステップS1で読み出した最新の4フレームのスルー画像のRAWデータに対して、ディベイヤー処理およびホワイトバランス処理を行う。
そして、操作部3を介して撮像開始が指示されると、制御部4は、撮像部2を介して本撮像を開始する。撮像部2は、本撮像として、高解像度の画像を生成する。このとき、露光時間は、手ブレ限界秒時(1/30〜1/15秒程度)内に設定する。これは、像ブレの少ない高解像度画像を生成するためである。不図示のCCDは、インターレース方式で本撮像を行い、3フレームの画像を高解像度RAWデータとして出力する。
ステップS5において、制御部4は、ローパスフィルタ処理後の合成画像に対してリサイズ処理を行う。なお、制御部4は、リサイズにより、ローパスフィルタ処理後の合成画像を、本撮像により生成される画像と同じ大きさにする。
ステップS7において、制御部4は、ステップS6で読み出した高解像度RAWデータに対して、画像処理部6を介して、ディベイヤー処理を行う。
ステップS8において、制御部4は、ステップS7でディベイヤー処理を施した画像データに対して、画像処理部6を介して、ローパスフィルタ処理を行う。
ステップS11において、制御部4は、ステップS10で加算合成処理を施した画像の画像データに対して、画像処理部6を介して、ガンマ処理を行う。
そして、制御部4は、最終画像に対して、画像処理部6を介して、圧縮処理などの所定の処理を施した後に、画像記録部8に記録する。
また、第1実施形態によれば、複数フレームの低解像度画像を生成し、それらの低解像度画像を合成した後に、その合成画像と高解像度画像とを合成して最終画像を生成する。したがって、処理時間を短縮するとともに、感度の良い低解像度画像を生成することができる。
また、第1実施形態によれば、高解像度画像を撮像する際に、その露光時間を手ブレの発生しない手ブレ限界秒時以内に設定する。したがって、像ブレの少ない高解像度画像を生成することができるので、最終画像の画質の向上が期待できる。
また、第1実施形態によれば、最終画像を生成する際に、高解像度画像と低解像度画像との大きさを、何れかの画像に合わせる補正を行った後に合成する。したがって、本来は大きさの異なる低解像度画像と高解像度画像とを容易に加算合成することができる。
また、第1実施形態によれば、低解像度画像として、構図確認用のスルー画像を生成する。したがって、撮像開始指示が行われる前に生成されたスルー画像を利用して最終画像を生成することになり、従来のように撮影開始指示が行われてから全ての画像を撮像して合成する場合に比べて、処理時間を短縮可能とすることができる。
以下、本発明の第2実施形態について詳細に説明する。
なお、第2実施形態では、本発明の撮像装置の一例として、第1実施形態と同様に、電子カメラを例に挙げて説明を行う。以下では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明を行う。
また、第2実施形態の電子カメラは、第1実施形態の電子カメラ1と同様に、画像合成モードを有する。このモードの選択は、第1実施形態と異なり、制御部4による自動判断により行われる。制御部4は、本撮像時の露光時間、被写体の動きの変化、照明発光部5による発光の有無などに基づいて、画像合成モードを実行するか通常モードを実行するかを決定する。例えば、本撮像時の露光時間が、1/30秒より長い場合には、画像合成モードを実行するようにしても良い。また、露光時間が1/30より短い場合でも、ダイナミックレンジの向上を目的として画像合成モードを実行するようにしても良い。ただし、動きベクトルが大きい場合には、通常モードを実行するのが好ましい。また、露光時間が1/30より長く、かつ、照明発光部5による発光が行われる場合に、画像合成モードを実行するようにしても良い。さらに、電子カメラ1が加速度センサなどを備える場合には、そのセンサの出力も加味してモードの選択を実行するようにしても良い。加速度センサの出力と動きベクトルとを比較することにより、手ブレが発生しているのか被写体が動いているのかを判別することができる。
画像合成モードが選択されると、制御部4はこれを検知し、第1実施形態と同様に、撮像部2を介して構図確認用の画像であるスルー画像の撮像を開始する。
ステップS22において、制御部4は、画像処理部6を介して、ステップS21で読み出した最新の4フレームのスルー画像のRAWデータに対して、ホワイトバランス処理を行う。この時点では、第1実施形態とは異なり、ディベイヤー処理を行わないので、ベイヤ状態のままで以降の処理が行われる。
そして、操作部3を介して撮像開始が指示されると、制御部4は、撮像部2を介して本撮像を開始する。撮像部2は、本撮像として、高解像度の画像を生成する。このとき、露光時間は、手ブレ限界秒時(1/30〜1/15秒程度)内に設定する。これは、像ブレの少ない高解像度画像を生成するためである。不図示のCCDは、インターレース方式で本撮像を行い、3フレームの画像を高解像度RAWデータとして出力する。なお、第2実施形態では、本撮像において、撮像部2は、繰り返し撮像を行う(詳細は後述する)。
一方、ステップS25において、制御部4は、撮像部2から最新の2フレームの高解像度RAWデータを読み出す。
そして、検出した動きベクトルの動き量が所定値以下の場合、ステップS27において、制御部4は、画像処理部6を介して、ステップS25で読み出した2フレームの高解像度RAWデータに対して、ブロックマッチングを行って、加算合成処理を施す。
ステップS29において、制御部4は、ステップS27で加算合成処理を施した画像に対して、画像処理部6を介して、ゲイン調整を行う。ゲイン調整の係数は、ステップS27の加算合成処理により合成された画像の枚数をaとすると、1/aとなる。
ステップS31において、制御部4は、ステップS30のブロックマッチングの結果に基づいて、XY座標の差分を抽出する。
ステップS34において、制御部4は、ステップS32でずらし補間処理を施したスルー画像由来の画像の画像データと、ステップS29でゲイン調整を施した高解像度RAWデータ由来の画像の画像データとに基づいて、画像処理部6を介して、アンシャープマスク処理を行う。画像処理部6は、図2のステップS9と同様に差分を求め、エッジ抽出を行った後に所定のアンシャープマスク係数を乗じ、後段の加算合成処理に用いる。
ステップS36において、制御部4は、ステップS35で加算合成処理を施した画像データに対して、画像処理部6を介して、ディベイヤー処理を行い、最終画像を生成する。
以上説明したように、第2実施形態によれば、被写体の輝度を検出する検出部をさらに備え、検出部により検出した被写体の輝度が所定値よりも小さい場合に、連続的な撮像により高解像度画像と低解像度画像とを生成し、高解像度画像と低解像度画像とを合成して最終画像を生成する。したがって、被写体の状況に応じて、画像の合成を実行することができる。
なお、第1実施形態および第2実施形態において、撮像および合成の開始と終了との少なくとも一方を被撮影者に対して報知するようにしても良い。すなわち、電子カメラ1が備えるランプやスピーカなどを利用して、被撮影者に対して報知することにより、被撮影者の注意を適切に喚起することができる。例えば、インジケータLEDなどを備える場合には、継続的に点灯することにより、分かり易く報知することができる。
また、第1実施形態および第2実施形態で合成に供した高解像度画像および低解像度画像のフレーム数はこの例に限定されない。また、適宜フレーム数を可変するようにしても良い。例えば、被写界の暗さ、被写体の動き、CCDの構成、要求される解像度などに応じて、高解像度画像および低解像度画像のフレーム数を決定するようにしても良い。一般に、解像度優先する場合には、フレーム数を多くし、ブレの補正を優先する場合には、フレーム数を少なくすると良い。
また、第1実施形態および第2実施形態で説明した合成処理を、撮影直後に行わずに、ユーザ操作に基づいて行うようにしても良いし、電源OFF後、バックグラウンドで行うようにしても良い。
Claims (15)
- 連続的な撮像により、解像度の異なる2種類の画像として高解像度画像と低解像度画像とを生成する撮像部と、
前記高解像度画像と、その高解像度画像の生成の前と後との少なくとも一方に生成された前記低解像度画像とを合成して最終画像を生成する合成部と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、前記低解像度画像を撮像する際に画素加算を行う
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、複数フレームの前記低解像度画像を生成し、
前記合成部は、前記複数フレームの低解像度画像を合成した後に、その合成画像と前記高解像度画像とを合成して前記最終画像を生成する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、複数フレームの前記高解像度画像を生成し、
前記合成部は、前記複数フレームの高解像度画像を合成した後に、その合成画像と前記低解像度画像とを合成して前記最終画像を生成する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、前記高解像度画像を撮像する際に、その露光時間を手ブレの発生しない手ブレ限界秒時以内に設定する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記合成部は、前記最終画像を生成する際に、前記高解像度画像と前記低解像度画像との輝度を、輝度の高い方の画像に合わせる補正を行った後に合成する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記合成部は、前記最終画像を生成する際に、前記高解像度画像と前記低解像度画像との大きさを、何れかの画像に合わせる補正を行った後に合成する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項3に記載の撮像装置において、
前記合成部は、前記複数フレームの低解像度画像を合成する際に、前記複数フレームの低解像度画像のうち、その生成タイミングが前記高解像度画像の生成タイミングと最も近い画像を基準として位置合わせを行う
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
被写体の輝度を検出する検出部をさらに備え、
前記検出部により検出した前記被写体の輝度が所定値よりも小さい場合に、前記撮像部は、連続的な撮像により前記高解像度画像と前記低解像度画像とを生成し、前記合成部は、前記高解像度画像と前記低解像度画像とを合成して前記最終画像を生成する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、前記低解像度画像として、構図確認用のスルー画像を生成する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1から請求項4の何れか1項に記載の撮像装置において、
前記合成部は、画像を合成する際に、ベイヤ状態の画像に対して位置合わせを行う
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記撮像部による撮像および前記合成部による合成の開始と終了との少なくとも一方を被撮影者に対して報知する報知部をさらに備えた
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
被写体を照明する照明発光部をさらに備え、
前記照明発光部は、前記撮像部により前記高解像度画像が撮像される際に、少なくとも1回発光して前記被写体を照明する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項13に記載の撮像装置において、
前記照明発光部は、前記撮像部により前記低解像度画像が撮像される際に、少なくとも1回発光して前記被写体を照明する
ことを特徴とする撮像装置。 - コンピュータを、請求項1から請求項14の何れか1項に記載の合成部として機能させるための画像処理プログラム。
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