JP2007020105A - 撮像装置、撮像方法及び撮像プログラム - Google Patents

撮像装置、撮像方法及び撮像プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】所望の撮影条件に適合する画像がより確実に得られる撮影を行う。
【解決手段】S3では、顔抽出部20a、目領域検出部20b、目開閉検出部20c、表情判断部20dにより、顔認識を行う。顔認識の結果は顔認識情報としてRAM145に記憶される。S4では、撮影条件判断部20fは、RAM145に記憶された顔認識情報と撮影条件とを参照し、記録用画像が設定された撮影条件を満たしているか否かを判断する。記録用画像が撮影条件を満たしていると判断した場合はS6に移行し、記録用画像の記録を行う。撮影条件を満たしていないと判断した場合はS5に移行し、記録用画像をバッファメモリ135から消去してS2に戻り、記録用画像の取得を続行する。
【選択図】 図5

Description

本発明は撮影条件に基づいて自動撮影を行う技術に関する。
従来、撮影した画像の適否を判定し、判定の結果に応じて画像を記録する技術が存在する。例えば特許文献1のデジタルカメラは、画像情報を基に被写体の顔を認識する顔認識手段、該顔認識手段からの情報により、顔が所定方向に向いているか、目を瞑っているか、目線がカメラの方を向いているかなどを判定する判定手段、更には該判定手段の判定結果に応じて被写体記録動作を行う被写体記録動作制御手段を有する。
特開2001−51338号公報
特許文献1の技術では、画像認識による判定後に画像記録を行うため、画像認識と撮影動作の間でタイムラグが生じる。この結果、撮影開始のタイミングでは、顔の向きが所定方向から逸れたり、目を瞑っていたりしており、失敗画像を記録するおそれがある。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、所望の撮影条件に適合する画像がより確実に得られる撮影を行うことを目的とする。
上述の課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、撮影レンズを介して入射した被写体光を受光して撮像信号に変換して出力する撮像素子、撮像素子から出力された撮像信号を画像データに変換して出力する画像データ変換部、少なくとも画像データ変換部の出力した画像データを一時的に記憶する記憶部、記憶部に記憶された画像データを記録する記録部を備える撮像装置であって、被写体の撮影条件を設定する撮影条件設定部と、記憶部の画像データが撮影条件設定部の設定した撮影条件を満たしているか否かを判断する撮影条件判断部と、撮影条件判断部が撮影条件を満たしていないと判断した画像データを記憶部から削除し、かつ撮影条件判断部が撮影条件を満たしていると判断した画像データを記録部に記録する撮影制御部と、を備える。
ここで、撮影制御部は撮影条件判断部が記憶部に記憶されたいずれかの画像データが撮影条件を満たしていると判断するまで、撮像素子からの撮像信号の出力、画像データ変換部による撮像信号から画像データへの変換と画像データの出力及び記憶部による画像データの記憶を再実行させる。
本発明に係る撮像装置によると、記憶部に一時的に記憶された画像データが、設定された撮影条件を満たしているか否かを判断し、撮影条件を満たしていれば記録され、満たしていなければ記録されず消去される。
従来では、撮影条件を満たしていれば記録を開始するため、撮影条件を満たしていると判断した時点と撮影開始時との間にタイムラグがあり、実際に記録された画像が撮影条件を満たしているとは限らない。
しかし、本発明に係る撮像装置では、記憶された画像について撮影条件の満足の有無を判断するから、このようなことは起こりえず、所望の撮影条件に適合した画像を自動的に選別して記録させることが可能となる。
しかも、所望の撮影条件を満たす画像データが得られるまで撮影が繰り返される。このため、撮影と画像確認の作業を繰り返す必要がなくなり、シャッターチャンスが到来したが画像確認中で撮影できなかったということは起こり得ない。
この撮像装置は、所望の時間間隔を設定する間隔設定部をさらに備え、撮影制御部は間隔設定部の設定した所望の時間間隔ごとに撮像素子からの撮像信号の出力、画像データ変換部による撮像信号から画像データへの変換と画像データの出力及び記憶部による画像データの記憶を再実行させる。
撮影制御部は撮影条件判断部が記憶部に記憶されたいずれかの画像データが撮影条件を満たしていると判断したことに応じ、撮影条件判断部が撮影条件を満たしているか否かを判断していない画像データを記憶部から削除することが好ましい。
既に撮影条件を満たす画像データが得られていれば、その他の画像データは不必要な場合もあるから、撮影条件を満たす画像データの存在が確認された時点で撮影条件判断部の判断を中断し、その他の画像データを一律に削除してもよい。また、この動作を行うか否かを任意に設定できるようにしてもよい。
この撮像装置は、被写体の識別情報を記憶する識別情報記憶部と、所望の被写体の識別情報の選択を受け付ける識別情報選択部と、をさらに備えてもよい。かつ、撮影条件判断部は識別情報選択部により選択された所望の識別情報で識別される被写体の撮影条件を記憶部のいずれかの画像データが満たしているか否かを判断するとよい。
こうすると、撮影条件を満たしている特定の被写体が写っている画像データを選別して記録することができ、複数の被写体が写っている画像データの選別に好適である。
好ましくは、被写体の識別情報は被写体の顔を識別する基準となる画像データである。ただし、被写体の識別情報は、位置情報などであってもよい。
さらに、記憶部に記憶された画像データの中から、所望の画像データを被写体の識別情報として識別情報記憶部に記憶する登録部をさらに備えてもよい。
こうすると、所望の被写体について撮影条件を満たすか否かの判断を行える。
さらに、撮影条件判断部が撮影条件を満たしていると判断した画像データを表示する表示部をさらに備えてもよい。
撮影条件は被写体の顔の向き、目の開閉、目線又は表情を含むが、画像データから得られる値を基準に判断できるものであれば特に限定されない。
本発明に係る撮像方法は、撮影レンズを介して入射した被写体光を受光して撮像信号に変換して出力する撮像素子、撮像素子から出力された撮像信号を画像データに変換して出力する画像データ変換部、少なくとも画像データ変換部の出力した画像データを一時的に記憶する記憶部、記憶部に記憶された画像データを記録する記録部を備える撮像装置に用いられる撮像方法であって、被写体の撮影条件を設定するステップと、記憶部の画像データが設定された撮影条件を満たしているか否かを判断するステップと、撮影条件を満たしていないと判断された画像データを記憶部から削除し、かつ撮影条件を満たしていると判断された画像データを記録部に記録するステップと、記憶部に記憶されたいずれかの画像データが撮影条件を満たしていると判断されるまで、撮像素子からの撮像信号の出力、画像データ変換部による撮像信号から画像データへの変換と画像データの出力及び記憶部による画像データの記憶を再実行させるステップと、を含む。
本発明に係る撮像プログラムは、撮影レンズを介して入射した被写体光を受光して撮像信号に変換して出力する撮像素子、撮像素子から出力された撮像信号を画像データに変換して出力する画像データ変換部、少なくとも画像データ変換部の出力した画像データを一時的に記憶する記憶部、記憶部に記憶された画像データを記録する記録部、演算装置を備える撮像装置に用いられる撮像プログラムであって、被写体の撮影条件を設定するステップと、記憶部の画像データが設定された撮影条件を満たしているか否かを判断するステップと、撮影条件を満たしていないと判断された画像データを記憶部から削除し、かつ撮影条件を満たしていると判断された画像データを記録部に記録するステップと、記憶部に記憶されたいずれかの画像データが撮影条件を満たしていると判断されるまで、撮像素子からの撮像信号の出力、画像データ変換部による撮像信号から画像データへの変換と画像データの出力及び記憶部による画像データの記憶を再実行させるステップと、を演算装置に実行させる。
本発明によると、記憶部に一時的に記憶された画像データが、設定された撮影条件を満たしているか否かを判断し、撮影条件を満たしていれば記録され、満たしていなければ記録されず消去される。かつ、所望の撮影条件を満たす画像データが得られるまで撮影が繰り返される。このため、所望の撮影条件に適合した画像を自動的に選別して記録させることが可能となる。また、撮影と画像確認の作業を繰り返す必要がなくなり、シャッターチャンスが到来したが画像確認中で撮影できなかったということがなく、撮影条件に適した画像を確実に得ることができる。
以下、添付した図面を参照し本発明の好ましい実施の形態を説明する。
図1は、本発明の好ましい実施形態に係るデジタルカメラ(以下カメラと略す)100の正面図である。
カメラ100の正面に配備されたレンズ鏡胴60には、ズームレンズ101a及びフォーカスレンズ101bを含む撮影レンズ101が内蔵されており、ズームレンズ101aを光軸方向に移動させることで焦点距離調節が行なわれるとともに、フォーカスレンズ101bを光軸方向に移動させることによりピント調節が行なわれる。
レンズ鏡胴60は、カメラボディ180に沈胴した状態から、予め設定された最短焦点距離位置であるワイド端と最長焦点距離位置であるテレ端との間で進退することで、カメラボディ180から繰り出し、また収納される。この図では、レンズ鏡胴60がカメラボディ180に沈胴した状態が示されている。
またカメラ100には、非撮影時には撮影レンズ101の前面を覆って撮影レンズ101と外界とを遮ることで撮影レンズ101を保護する状態をつくり出すとともに、撮像時には撮影レンズを外界に露出するレンズカバー61が設けられている。
レンズカバー61は開閉自在な機構で構成されており、開放状態で撮影レンズ101の前面を覆い、閉鎖状態で撮影レンズ101の前面を外界に露出する。レンズカバー61は電源スイッチ121のオン/オフに連動して開放/閉鎖される。この図ではレンズカバー61は開放状態となっている。
カメラ100の上面には、中央部分にレリーズスイッチ104の配備されたモードダイヤル123と電源スイッチ121とが配備されており、正面には、ストロボ105a、AF補助光ランプ105b、セルフタイマランプ105c等が配備されている。
図2はカメラ100の背面図である。カメラ100の背面には、ズームスイッチ127が配備されている。ズームスイッチ127のワイド(W)側を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴60がワイド端(望遠)側に繰り出し、テレ(T)側の他方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴60がテレ端(広角)側に移動する。
カメラ100の背面には、画像表示LCD102、切替レバー122、十字キー124、情報位置指定キー126等も設けられている。十字キー124は、上下左右がそれぞれ表示明るさ調整/セルフタイマ/マクロ撮影/ストロボ撮影を設定する操作系である。後述するが、十字キー124の下キーを押下することで、セルフタイマ回路83の計時完了後にメインCPU20がCCD132にシャッタ動作を行わせるセルフ撮影モードの設定を行える。
図3はカメラ100のブロック図である。カメラ100にはユーザがこのカメラ100を使用するときに種々の操作を行なうための操作部120が設けられている。この操作部120には、カメラ100を作動させるための電源投入用の電源スイッチ121、撮影・再生・後述する一覧再生を自在に切り替える切替レバー122、オート撮影やマニュアル撮影等を選択するためのモードダイヤル123、各種のメニューの設定や選択あるいはズームを行なうための十字キー124、閃光発光用スイッチ125、および十字キー124で選択されたメニューの実行やキャンセル等を行なうための情報位置指定キー126が備えられている。
また、カメラ100には、撮影画像や再生画像等を表示するための画像表示LCD102と、操作の手助けを行なうための操作LCD表示103が備えられている。
このカメラ100にはレリーズスイッチ104が配備されている。このレリーズスイッチ104によって撮影の開始指示がメインCPU20へと伝えられる。このカメラ100では切替レバー122によって撮影と再生と後述する「一覧モード」の切り替えが自在になっていて、撮影を行なうときにはユーザによって切替レバー122が撮影側に切り替えられ、再生を行なうときには切替レバー122が再生側に切り替えられ、「一覧モード」を行うときには切替レバー122が「一覧」側に切り替えられる。また、カメラ100には、閃光を発光する閃光発光管105aを有する閃光発光装置が配備されている。
また、カメラ100には、撮影レンズ101と、絞り131と、それら撮影レンズ101および絞り131を経由して結像された被写体像をアナログの画像信号に変換する撮像素子であるCCDセンサ132(以下CCD132と略記する)とが備えられている。CCD132は、詳細には、そのCCD132に照射された被写体光により発生した電荷を可変の電荷蓄積時間(露光期間)の間蓄積することにより画像信号を生成するものである。CCD132からは、CG部136から出力される垂直同期信号VDに同期したタイミングでフレーム毎の画像信号が順次出力される。
撮像素子にCCD132を用いた場合には、色偽信号やモアレ縞等の発生を防止するために、入射光内の不要な高周波成分を除去する光学的ローパスフィルタ132aが配設されている。また、入射光内の赤外線を吸収若しくは反射して、長波長域で感度が高いCCDセンサ132固有の感度特性を補正する赤外カットフィルタ132bが配設されている。光学的ローパスフィルタ132a及び赤外カットフィルタ132bの具体的な配設の態様は特に限定されない。
また、カメラ100には、CCDセンサ132からのアナログ画像信号が表わす被写体像のホワイトバランスを合わせるとともにその被写体像の階調特性における直線の傾き(γ)を調整し、さらにアナログ画像信号を増幅する増幅率可変の増幅器を含む白バランス・γ処理部133が備えられている。
さらに、カメラ100には、白バランス・γ処理部133からのアナログ信号をディジタルのR,G,B画像データにA/D変換するA/D部134と、そのA/D部134からのR,G,B画像データを格納するバッファメモリ135が備えられている。
本実施形態では、A/D部134は、8ビットの量子化分解能を有し、白バランス・γ処理部133から出力されるアナログR,G,B撮像信号をレベル0〜255のR,G,Bデジタル画像データに変換して出力する。ただし、この量子化分解能はあくまで一例であって本発明に必須の値ではない。
また、カメラ100には、CG(クロックジェネレータ)部136と、測光・測距用CPU137と、充電・発光制御部138と、通信制御部139と、YC処理部140と、電源電池68とが備えられている。
CG部136は、CCDセンサ132を駆動するための垂直同期信号VD,高速掃き出しパルスPを含む駆動信号、白バランス・γ処理部133,A/D部134を制御する制御信号、および通信制御部139を制御する制御信号を出力する。また、このCG部136には、測光・測距用CPU137からの制御信号が入力される。
測光・測距用CPU137は、ズーム用モータ110、フォーカス用モータ111、絞り調整を行う絞り用モータ112を制御してズームレンズ101a、フォーカスレンズ101b、絞り131をそれぞれ駆動することにより測距を行ない、CG部136および充電・発光制御部138を制御する。ズーム用モータ110、フォーカス用モータ111、絞り用モータ112の駆動は、モータドライバ62によって制御され、モータドライバ62の制御コマンドは、測光・測距用CPU137あるいはメインCPU20から送られる。
測光・測距用CPU137は、レリーズスイッチ104が半押し(S1オン)されると、CCD132によって周期的(1/30秒から1/60秒ごと)に得られる画像データに基づいて被写体の明るさの測光(EV値の算出)を行う。
即ち、AE演算部151は、A/D変換部134から出力されたR、G、Bの画像信号を積算し、その積算値を測光・測距用CPU137に提供する。測光・測距用CPU137は、AE演算部151から入力する積算値に基づいて被写体の平均的な明るさ(被写体輝度)を検出し、撮影に適した露出値(EV値)を算出する。
そして、測光・測距用CPU137は、得られたEV値に基づいて絞り131の絞り値(F値)及びCCD132の電子シャッタ(シャッタスピード)を含む露出値を所定のプログラム線図にしたがって決定する(AE動作)。
レリーズスイッチ104が全押し(S2オン)されると、測光・測距用CPU137は、その決定した絞り値に基づいて絞り131を駆動し、絞り131の開口径を制御するとともに、決定したシャッタスピードに基づき、CG136を介してCCD132での電荷蓄積時間を制御する。
AE動作は、絞り優先AE,シャッタ速度優先AE,プログラムAEなどがあるが、いずれにおいても、被写体輝度を測定し、この被写体輝度の測光値に基づいて決められた露出値、すなわち絞り値とシャッタスピードとの組み合わせで撮影を行うことにより、適正な露光量で撮像されるように制御しており、面倒な露出決定の手間を省くことができる。
AF検出部150は、測光・測距CPU137により選定された検出範囲に対応する画像データをA/D変換部134から抽出する。焦点位置を検出する方法は、合焦位置で画像データの高周波成分が最大振幅になるという特徴を利用して行う。AF検出部150は、抽出された画像データの高周波成分を1フィールド期間積分することにより、振幅値を算出する。AF検出部150は、測光・測距CPU137がフォーカス用モータ111を駆動制御してフォーカスレンズ101bを可動範囲内、即ち無限遠側の端点(INF点)から至近側の端点(NEAR点)の間で移動させている間に順次振幅値の計算を実行し、最大振幅を検出した時に検出値を測光・測距CPU137に送信する。
測光・測距CPU137は、この検出値を取得して対応する合焦位置に、フォーカスレンズ101bを移動させるようにフォーカス用モータ111に指令を出す。フォーカス用モータ111は、測光・測距CPU137の指令に応じてフォーカスレンズ101bを合焦位置に移動させる(AF動作)。
測光・測距用CPU137は、メインCPU20とのCPU間通信によってレリーズスイッチ104と接続されており、ユーザによりレリーズスイッチ104が半押しされた時に、この合焦位置の検出が行われる。また、測光・測距用CPU137には、ズーム用モータ111が接続されており、メインCPU20が、ズームスイッチ127によってユーザからのTELE方向又はWIDE方向へのズームの指令を取得した場合に、ズーム用モータ110を駆動させることにより、ズームレンズ101aをWIDE端とTELE端との間で移動させる。
充電・発光制御部138は,閃光発光管105aを発光させるために電源電池68からの電力の供給を受けて図示しない閃光発光用のコンデンサを充電したり、その閃光発光管105aの発光を制御する。
充電・発光制御部138は,電源電池68の充電開始、レリーズスイッチ104の半押し・全押し操作信号等の各種の信号や、発光量、発光タイミングを示す信号をメインCPU20や測光・測距CPU137から取り込んだことに応じ、セルフタイマランプ105cやAF補助光ランプ105bへの電流供給制御を行い、所望の発光量が所望のタイミングで得られるように制御する。
具体的には、メインCPU20あるいは測光・測距CPU137から充電・発光制御部138へハイ(H)レベルの信号が入力されると、セルフタイマランプ105cは通電状態となり点灯する。一方、充電・発光制御部138へロー(L)レベルの信号が入力されると、セルフタイマランプ105cは非通電状態となり消灯する。
メインCPU20あるいは測光・測距CPU137は、H・Lレベル信号の出力時間の比率(デューティ比)を変化させて設定することでセルフタイマランプ105cの輝度(明るさ)を変化させる。
なお、セルフタイマランプ105cはLEDで構成してもよく、AF補助光ランプ105bを構成するLEDと共通にしてもよい。
メインCPU20には、セルフタイマ回路83が接続されている。メインCPU20は、セルフ撮影モードが設定されている場合、レリーズスイッチ104の全押し信号に基づいて計時を行なう。この計時中に、メインCPU20は測光・測距CPU137を介し、残り時間に合わせて点滅速度をだんだんと早めながら、セルフタイマランプ105cを点滅させる。セルフタイマ回路83は、計時完了後に計時完了信号をメインCPU20に入力する。メインCPU20は、計時完了信号に基づいて、CCD132にシャッタ動作を実施させる。
通信制御部139には、通信ポート107が備えられており、この通信制御部139は、カメラ100により撮影された被写体の画像信号をUSB端子が備えられたパーソナルコンピュータ等の外部装置に出力し、およびこのような外部装置からカメラ100に画像信号を入力することにより、その外部装置との間のデータ通信を担うものである。また、このカメラ100は、ロール状の写真フイルムに写真撮影を行なう通常のカメラが有するISO感度100,200,400,1600等に切り替える機能を模擬した機能を有し、ISO感度400以上に切り替えられた場合、白バランス・γ処理部133の増幅器の増幅率が所定の増幅率を越えた高増幅率に設定された高感度モードとなる。通信制御部139は、高感度モードでの撮影中は、外部装置との通信を停止する。
また、カメラ100には、圧縮・伸長&ID抽出部143と、I/F部144が備えられている。圧縮・伸長&ID抽出部143は、バッファメモリ135に格納された画像データを、バスライン142を介して読み出して圧縮し、I/F部144を経由してメモリカード200に格納する。また、圧縮・伸長&ID抽出部143は、メモリカード200に格納された画像データの読み出しにあたり、メモリカード200固有の識別番号(ID)を抽出し、そのメモリカード200に格納された画像データを読み出して伸長し、バッファメモリ135に格納する。
バッファメモリ135に格納されたY/C信号は、圧縮・伸長&ID抽出部143によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、I/F144を介してメモリカード200のようなリムーバブルメディアないしハードディスク(HDD)75のような内蔵型大容量記憶媒体に所定の形式(例えばExif(Exchangeable Image File Format)ファイル)で記録される。ハードディスク(HDD)75へのデータ記録またはハードディスク(HDD)75からのデータの読込みは、メインCPU20の指令に応じてハードディスクコントローラ74によって制御される。
また、カメラ100には、メインCPU20と、EEPROM146と、YC/RGB変換部147と、表示用のドライバ148とが備えられている。メインCPU20は、このカメラ100全体の制御を行なう。EEPROM146には、このカメラ100固有の固体データやプログラム等が格納されている。YC/RGB変換部147は、YC処理部140で生成されたカラー映像信号YCを3色のRGB信号に変換して表示用のドライバ148を経由して画像表示LCD102に出力する。
また、カメラ100は、AC電源から電力を得るためのACアダプタ48と電源電池68とが着脱可能な構成となっている。電源電池68は充電可能な二次電池、例えばニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池で構成される。電源電池68は使い切り型の一次電池、例えばリチウム電池、アルカリ電池で構成してもよい。電源電池68は図示しない電池収納室に装填することにより、カメラ100の各回路と電気的に接続される。
ACアダプタ48がカメラ100に装填されAC電源からACアダプタ48を介してカメラ100に電力が供給される場合には、電源電池68が電池収納室に装填されている場合であっても、優先的に当該ACアダプタ48から出力された電力がカメラ100の各部に駆動用の電力として供給される。また、ACアダプタ48が装填されておらず、かつ電源電池68が電池収納室に装填されている場合には、当該電源電池68から出力された電力がカメラ100の各部に駆動用の電力として供給される。
なお、図示しないが、カメラ100には、電池収納室内に収納される電源電池68とは別にバックアップ電池が設けられている。内蔵バックアップ電池には例えば専用の二次電池が用いられ、電源電池68によって充電される。バックアップ電池は、電源電池68の交換や取り外し等、電源電池68が電池収納室に装填されていない場合、カメラ100の基本機能に給電する。
即ち、電源電池68又はACアダプタ48からの電源供給が停止すると、バックアップ電池がスイッチング回路(図示せず)によってRTC15等に接続され、これらの回路に給電する。これにより、バックアップ電池29が寿命に達しない限り、RTC15等の基本機能には、電源供給が間断なく継続する。
RTC(Real Time Clock)15は計時専用のチップであり、電源電池68やACアダプタ48からの給電がオフされていてもバックアップ電池から電源供給を受けて継続的に動作する。
画像表示LCD102には透過型又は半透過型の液晶パネル71を背面側から照明するバックライト70が配設されており、省電力モードの場合には、メインCPU20によりそのバックライト70の明るさ(輝度)がバックライトドライバ72を介して制御され、バックライト70の消費電力が低減されるようになっている。また、省電力モードは、操作部120の情報位置指定キー126を押して画像表示LCD102にメニュー画面を表示させ、そのメニュー画面で所定の操作を行うことによってオン/オフを設定することができるようになっている。
図4はメインCPU20の実行するプログラムをブロック図で概念的に示している。メインCPU20は、EEPROM146やハードディスク75等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されたプログラムである顔抽出部20a、目領域検出部20b、目開閉検出部20c、表情判断部20d、撮影条件設定部20e、撮影条件判断部20f、表示制御部20gをRAM145等に読み出して実行する。これらをまとめて単にプログラムと呼ぶこともある。
顔抽出部20aは、バッファメモリ135に逐次記憶される画像(以下、これらをまとめて元画像とも称することもある)から人物の顔部分を含む領域である顔領域を抽出する。顔領域の抽出方法としては、例えば本出願人による特開平9−101579号公報「顔領域抽出方法及び複写条件決定方法」において開示された技術を適用することができる。
この技術は、撮影した画像の各画素の色相が肌色の範囲に含まれるか否かを判定して肌色領域と非肌色領域とに分割すると共に、画像中のエッジを検出して画像中の各箇所をエッジ部分又は非エッジ部分に分類する。そして、肌色領域内に位置し非エッジ部分に分類された画素からなり、かつエッジ部分と判定された画素で囲まれた領域を顔候補領域として抽出し、抽出した顔候補領域が人物の顔に相当する領域かを判定し、この判定結果に基づき顔領域として抽出するものである。また、この他に、特開2003−209683号公報や特開2002−199221号公報に記載される方法で顔領域を抽出することもできる。
以下、顔抽出部20aが元画像から抽出した顔領域の画像を抽出顔画像という。
目領域検出部20bは、顔抽出部20aが元画像から抽出した顔領域から目の存在する目領域を検出する。目領域は顔検出の結果得られる顔概略中心位置の相対的位置関係から検出することができる。
目開閉検出部20cは、目領域内の目が開いているか又は閉じているか、あるいは完全に開いているかまたは半開きであるかを判断する。目の開閉の判断方法は特に限定されない。例えば目開閉検出部20cは、両目に相当する2つの目領域内の縦方向黒色画素数をそれぞれ検出する。そして、2つの目領域の縦方向黒色画素数に基づき、両目が開いているか否か、あるいは半開きであるか否かを判断する。
表情判断部20dは、抽出顔画像が特定の表情(例えば喜怒哀楽のいずれか)であるか否かを判断する。その具体的方法は、例えば特許文献1に記載のものを適用できる。
表示制御部20gは、ドライバ148に内蔵されたOSD信号発生回路148aに対し、シャッタ速度や絞り値、撮影可能枚数、撮影日時、警告メッセージ、グラフィカルユーザインターフェイス(GUI)等の文字及び記号情報を表示するための信号を発生させるコマンドを送る。OSD信号発生回路148aから出力される信号は、必要に応じてYC/RGB変換部147からの画像信号に混合されて、液晶パネル71に供給される。これにより、スルー画像や再生画像に文字等が合成された合成画像が表示される。
以下、図5のフローチャートを参照し、カメラ100の実行する自動画像記録処理の流れを説明する。この処理は、被写体が1人の場合に行われる。この処理は、操作部120の操作に応じて任意に開始/終了できる。
S1では、撮影条件設定部20eは、操作部120の操作により所望の撮影条件を設定させる。例えば、表示制御部20gのコマンドにより、図6に示すようなGUIを液晶パネル71に表示させ、「顔の向き」、「目」の開閉、「目線」、「表情」を、撮影条件とするか否かを操作部120の操作により任意に選択させる。撮影条件設定部20eは、設定された撮影条件をRAM145に記憶する。
S2では、レリーズスイッチ104の全押しに応じ、記録用画像の取得を行う。取得された画像データはY/C信号に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、バッファメモリ135に格納される。
S3では、顔抽出部20a、目領域検出部20b、目開閉検出部20c、表情判断部20dにより、顔画像の抽出、目領域の検出、目開閉検出、表情の判断を行う。これらの各プログラムの処理をまとめて顔認識と呼ぶ。顔認識の結果は顔認識情報としてRAM145に記憶される。
S4では、撮影条件判断部20fは、RAM145に記憶された顔認識情報と撮影条件とを参照し、設定された撮影条件を記録用画像が満たしているか否かを判断する。撮影条件判断部20fが記録用画像が撮影条件を満たしていると判断した場合はS6に移行し、満たしていないと判断した場合はS5に移行する。
設定された撮影条件を記録用画像が満たしているか否かの判断は、次のようにして行う。例えば、図6のGUIで「顔向き」の「正面」ボックスにチェックが設定されていれば、撮影条件判断部20fは、抽出顔画像の顔の向きが正面であるか否かを判断する。撮影条件判断部20fは、抽出顔画像の顔の向きが正面であれば「顔向き」の撮影条件を満たすと判断し、抽出顔画像の顔の向きが正面でなければ「顔向き」の撮影条件を満たさないと判断する。
あるいは、図6のGUIで「目」の「半目無効」ボックスにチェックが設定されていれば、撮影条件判断部20fは、目開閉検出部20cが「目閉じ」または「半目」と判断していれば「目」の撮影条件を見たさないと判断する。また、撮影条件判断部20fは、目開閉検出部20cが「目閉じ」とも「半目」とも判断していなければ「目」の撮影条件を見たすと判断する。
あるいは、図6のGUIで「目線」の「カメラ目線」ボックスにチェックが設定されていれば、撮影条件判断部20fは、抽出顔画像の目線がカメラ目線であるか否かを判断する。カメラ目線であれば「目線」の撮影条件を満たしていると判断し、カメラ目線でなければ「目線」の撮影条件を満たしていないと判断する。
あるいは、図6のGUIで「表情」の「喜」、「怒」、「哀」、「楽」ボタンのいずれか設定されていれば、撮影条件判断部20fは、抽出顔画像の表情が、設定されたボタンに対応する「喜」、「怒」、「哀」または「楽」のいずれかと一致するか否かを判断する。撮影条件判断部20fは、設定されたボタンの表情と一致していれば「表情」の撮影条件を満たしていると判断し、一致していなければ「表情」の撮影条件を満たしていないと判断する。
そして、撮影条件判断部20fが上記で判断したいずれの撮影条件も満たしていれば記録用画像が撮影条件を満たしていると判断してS6に移行し、いずれかの撮影条件を満たしていなければ記録用画像が撮影条件を満たしていないと判断してS5に移行する。
あるいは、撮影条件判断部20fが上記で判断したいずれかの撮影条件を満たしていれば記録用画像が撮影条件を満たしていると判断してS6に移行し、いずれの撮影条件も満たしていなければ記録用画像が撮影条件を満たしていないと判断してS5に移行するようにしてもよい。
S5では、メインCPU20は、撮影条件を満たしていないと判断された記録用画像をバッファメモリ135から消去してS2に戻り、記録用画像の取得を続行する。ただし、2回目以降の記録用画像取得は、レリーズスイッチ104の全押しとは無関係に、自動的に行われる。この際、画像データが撮影条件を満たしていない旨のメッセージを液晶パネル71に表示したり、図示しないスピーカによって警報音を再生してもよい。
また、所定の時間(例えば5分間)が経過しても撮影条件を満たしていると判断された画像が全く得られなかった場合、S2が所定回数(例えば20回)繰り返されても撮影条件を満たしていると判断された画像が全く得られなかった場合、図示しないスピーカによって警報音を再生し、S2の画像取得を中断してもよい。
S6では、撮影条件を満たしていると判断された記録用画像の記録を行う。即ち、バッファメモリ135に格納されたY/C信号をメモリカード200ないしハードディスク(HDD)75に所定の形式で記録する。記録した画像を「確定画像」として液晶パネル71に表示してもよい。あるいは、撮影条件を満たした画像が得られた旨のメッセージを液晶パネル71に表示したり、スピーカから警報音を再生してもよい。
以上のように、順次得られる画像データについて撮影条件を満たしているか否かを判断し、この判断結果に応じて画像を記録するか、あるいは画像を削除して撮影を続行することで、所望の撮影条件を満たす画像を確実に得ることができる。
この自動画像記録処理は様々な用途に応用できる。一例として、赤ちゃんを被写体として撮影する場合を考える。赤ちゃんはなかなか正面を向いてくれないため、従来では、レリーズスイッチを押して撮影した画像を確認し、失敗した画像を削除し、再び撮影を行うといった動作を繰り返して所望の画像を得ていた。このような動作の繰り返しは面倒であるばかりか、画像の確認中、画像の消去中にシャッターチャンスが訪れてしまい、これを逃してしまうことが往々にしてあった。
そこで、本発明に係るカメラ100を用いて、「正面」、「カメラ目線」などの撮影条件を予め設定しておけば、撮影条件を満たす画像が得られるまで自動的に撮影が繰り返され、従来のような面倒な動作を繰り返す必要もなく、所望の画像が確実に得られる。
<第2実施形態>
第1実施形態の自動画像記録処理の各ステップでは、撮影動作の繰り返しと撮影条件の判断が直列で行われていたが、これらを並列で行うこともできる。
図7は第2実施形態に係る自動画像記録処理の流れを例示するフローチャートである。
S11では、操作部120の操作により所望の撮影間隔の設定を受け付ける。設定された撮影間隔は後述のS22で使われる。撮影間隔としては、例えば3秒間、5秒間などを設定することができる。
S12では、所望の撮影条件を設定させる。この処理はS1と同様である。
S13では、操作部120の操作により撮影フラグのON/OFFの設定を受け付ける。撮影フラグのON/OFFは、自動画像記録処理のループ処理であるS14、S21及びS22を繰り返すか否かを設定する。ユーザは、撮影の繰り返しを望むならば撮影フラグをONに、繰り返しを望まないならば撮影フラグをOFFに設定すればよい。
ただし、撮影フラグのON/OFFは、後述するS36でも行われ、操作部120の操作のみにより設定されるのではない。
S14では、S2と同様、記録用画像の取得を行う。
以降、S21〜S22の処理と、S31〜S38の処理は並行して行われるものとする。
S21では、撮影フラグがONに設定されているか否かを判断する。撮影フラグがONに設定されている場合はS22に移行し、OFFに設定されている場合は処理を終了する。
S22では、画像取得(S14)の完了から、設定された撮影間隔(S11)の経過を計時し、撮影間隔が経過するとS14に戻り、再び画像取得を行う。
S31では、バッファメモリ135に記憶された記録用画像を参照し、顔認識の行われていない記録用画像が存在するか否かを判断する。顔認識の行われていない記録用画像が存在しない場合はS32に移行し、新たな記録用画像の取得を待機する。
なお、例えばカメラ100の向きが変わるなど、被写体が変わったと想定される場合は、新たな記録用画像の取得を待機せず処理を終了してもよい。
S33では、まだ顔認識の行われていない記録用画像につき顔認識を行う。
S34では、抽出顔画像が撮影条件を満たしているか否かを判断する。この判断はS4と同様である。撮影条件を満たしていればS36に移行し、満たしていなければS35に移行する。
S35では、撮影条件を満たしていない記録用画像を削除する。
S36では、撮影フラグをOFFに設定する。これにより、画像取得の繰り返し(S14)は停止する。
S37では、顔認識を行っていない画像を全て削除する。これは、画像取得(S14)のタイミングによっては、S34の判断が終わった後に画像取得が再実行され、S31の判断を受けていない新たな記録用画像が記憶されることがあるが、既に撮影条件を満たす画像の存在が確認されていれば、その他の新たな画像について撮影条件を満たすか否かを判断する実益に乏しいためである。ただし、一概にその他の新しい画像の全てが不要ともいえない場合もあるから、本ステップの処理を実行するかしないかを任意に設定できるようにしてもよい。
S38では、撮影条件を満たしている記録用画像を記録する。この処理はS6と同様である。ただし、第1実施形態と異なり、撮影条件を満たしている記録用画像が複数存在する場合もある。その場合は、それらを全て記録するか、あるいは、撮影条件を満たしている記録用画像の中から、記録すべき画像を操作部120から選択させ、選択された画像のみを記録してもよい。
本実施形態のように画像取得と撮影条件の判断を並行で処理すれば、CPU20の負荷を無視すると、画像取得の繰り返しの間隔を任意に短くでき、シャッターチャンスを逃す可能性がさらに低くなる。
<第3実施形態>
第1及び第2実施形態は被写体が1人の場合を想定していた。しかし、複数人の被写体のうち、特定の被写体について顔認識及び撮影条件を満たしているか否かの判断を行うことが可能である。
このため、まず、各被写体を識別する情報をHDD75等に登録しておく。
図8を参照すると、HDD75には、基本情報登録テーブル75aが記憶されている。基本情報登録テーブル75aは、被写体となる個々人の顔を識別する基準となる画像である「登録顔画像」とその被写体個人に割り当てられた固有の情報である「被写体ID」とを対応づける。「登録顔画像」及び「被写体ID」は、さらに、個人の「名前」と対応づけられている。「被写体ID」、「登録顔画像」、「名前」が対応づけた一連の情報を、ここでは基本情報と呼ぶ。
登録顔画像は、デジタルカメラ100を使用する撮影者が各被写体の顔を個別に撮影することで得られる。あるいは、外部のサーバやカメラなどの各種電子機器から通信ポート107を介してHDD75に入力してもよい。あるいはメモリカード200から読み出したものであってもよい。
基本情報登録テーブル75aの記憶内容は所定のメニュー操作によって液晶パネル71に表示させることもできる。また、記憶内容の追加・変更・削除・更新も可能である。
基本情報登録テーブル75aの登録のタイミングはいつでもよいが、好ましくは自動画像記録処理の実行される前に行われる。
基本情報登録テーブル75aは必ずしもカメラ100内部の記憶媒体に蓄積しておかなくてもよく、外部のサーバなどに記憶しておき、通信ポート107を介して必要に応じアクセスしてもよい。
また、各被写体を識別・管理するプログラムを用意する。
図9を参照すると、CPU20はプログラムである顔判定部20h及び被写体管理部20iを実行する。顔判定部20hは、顔抽出部20aが抽出した抽出顔画像の中から、予め選択された登録顔画像に適合するものを特定し、特定した登録顔画像に対応する被写体IDを特定する。登録顔画像と抽出顔画像との適合の判定は各種の顔認識技術が利用でき、例えば顔の大きさ、顔の輪郭、目の位置などから両者の適合を判定できる。
あるいは、集合写真のように、被写体の位置が被写体ごとに予め定められている場合、基本情報登録テーブル75aでは、抽出顔画像の位置と被写体IDと登録顔画像の関係を規定しておき、顔判定部20hは、抽出顔画像の位置に対応して被写体ID及び登録顔画像を特定してもよい。
被写体管理部20iは、基本情報登録テーブル75aへの顔画像の記憶内容の追加・変更・削除・更新を管理する。
図10は第3実施形態に係る自動画像記録処理の流れを示すフローチャートである。
まず、S41では、予め特定されている1又は複数の被写体を撮影しようとする撮影者が、切替レバー122を「撮影」に設定し、それらの被写体の顔を個別に撮影する。ここでは、顔検出部20aが顔領域を検出できるよう、明瞭かつ適切な大きさで撮影することが好ましい。
また、被写体の顔の向き、表情は様々変化しうるから、1つの登録顔画像のみを参照しても撮影条件の判断が困難な場合もある。このため、同一人の被写体IDに対応させて、複数の顔の向き、複数の表情の顔画像を登録しておき、任意に設定される撮影条件を満たすか否かの判断が精度よく行われるようにしておく。
撮影された各顔画像は液晶パネル71に表示される。被写体管理部20iは、液晶パネル71に表示された図示しないグラフィカルユーザインタフェース(GUI)によって、被写体の「名前」の入力を受け付ける。
その後、撮影した顔画像(外部機器からインポートした顔画像であってもよい)を基本情報登録テーブル75aに登録するか否かを確認し、登録する旨が操作部120から指定されると、被写体管理部20iは、撮影された顔画像に一意的な被写体IDを付与し、操作部120から入力された名前と顔画像と被写体IDとを対応づけて基本情報登録テーブル75aに記憶する。
S42では、撮影条件の設定を受け付ける。この処理はS1と同様である。
S43では、操作部120の操作により顔認識を行う対象とすべき被写体を選択させる。具体的には、基本情報登録テーブル75aに記憶された「名前」の一覧をGUIで表示し、その中から所望の名前を選択させることで、選択された名前に対応する登録顔画像を選択させる。被写体の位置が定まっている場合は、その位置(例えば中央部)を指定させることで、指定された位置に対応する登録顔画像を選択させる。
S44では、記録用画像の取得を行う。
S45では、顔認識を行う。
S46では、顔判定部20hは、S43で選択された登録顔画像と適合する抽出顔画像を特定する。そして、特定された抽出顔画像が撮影条件を満たしているか否かを判断する。撮影条件を満たしているか否かの判断はS4と同様である。特定された抽出顔画像が撮影条件を満たしていればS48に移行し、満たしていなければS47に移行する。
S47では、撮影条件を満たしていない抽出顔画像の抽出された記録用画像を削除し、S44に戻って引き続き画像取得を行う。
S48では、記録した画像を「確定画像」として液晶パネル71に表示してもよい。また、S43で選択された登録顔画像に対応する「名前」や、撮影条件を満たす画像が得られた旨のメッセージも合わせて表示してもよい。
この処理では、複数の被写体のうち、特定の被写体が撮影条件を満たすまで撮影を繰り返すことができる。例えば、複数の赤ちゃんがいるところで、自分の赤ちゃんを中心に撮影したい場合は、自分の赤ちゃんの顔画像を基本情報登録テーブル75aに登録した上、特定の被写体として選択しておけばよい。
<その他の実施形態>
上記のプログラムである顔抽出部20a、目領域検出部20b、目開閉検出部20c、表情判断部20d、撮影条件設定部20e、撮影条件判断部20f、表示制御部20g、顔判定部20h、被写体管理部iをCPU20で実行する代わりに、これらの一部又は全部を実装した専用の半導体集積回路(ASIC, Application Specific Integrate Circuit)で構成する態様も可能である。こうすると、メインCPU20の負荷が軽くなり好ましい。
デジタルカメラの正面図 デジタルカメラの背面図 デジタルカメラのブロック構成図 メインCPUの実行するプログラムを概念的に示した図 第1実施形態に係る自動画像記録処理の流れを示すフローチャート 撮影条件設定画面の表示例 第2実施形態に係る自動画像記録処理の流れを示すフローチャート 基本情報登録テーブルの概念説明図 メインCPUの実行するプログラムを概念的に示した図 第3実施形態に係る自動画像記録処理の流れを示すフローチャート
符号の説明
20:メインCPU、60:レンズ鏡胴、61:レンズカバー、62:モータドライバ、70:バックライト、71:液晶パネル、72:バックライトドライバ、82:セルフタイマ回路、101:撮影レンズ、101a:ズームレンズ、101b:フォーカスレンズ、105b:AF補助光ランプ、105c:セルフタイマランプ、110:ズーム用モータ、111:フォーカス用モータ、112:絞り用モータ、123:モードダイヤル、124:十字キー、131:絞り、132:CCD、134:A/D変換部、150:AF検出部、151:AE演算部

Claims (10)

  1. 撮影レンズを介して入射した被写体光を受光して撮像信号に変換して出力する撮像素子、前記撮像素子から出力された撮像信号を画像データに変換して出力する画像データ変換部、少なくとも前記画像データ変換部の出力した画像データを一時的に記憶する記憶部、前記記憶部に記憶された画像データを記録する記録部を備える撮像装置であって、
    被写体の撮影条件を設定する撮影条件設定部と、
    前記記憶部の画像データが前記撮影条件設定部の設定した撮影条件を満たしているか否かを判断する撮影条件判断部と、
    前記撮影条件判断部が前記撮影条件を満たしていないと判断した画像データを前記記憶部から削除し、かつ前記撮影条件判断部が前記撮影条件を満たしていると判断した画像データを前記記録部に記録する撮影制御部と、
    を備え、
    前記撮影制御部は前記撮影条件判断部が前記記憶部に記憶されたいずれかの画像データが前記撮影条件を満たしていると判断するまで、前記撮像素子からの撮像信号の出力、前記画像データ変換部による前記撮像信号から画像データへの変換と前記画像データの出力及び前記記憶部による前記画像データの記憶を再実行させる撮像装置。
  2. 所望の時間間隔を設定する間隔設定部をさらに備え、
    前記撮影制御部は前記間隔設定部の設定した所望の時間間隔ごとに前記撮像素子からの撮像信号の出力、前記画像データ変換部による前記撮像信号から画像データへの変換と前記画像データの出力及び前記記憶部による前記画像データの記憶を再実行させる請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記撮影制御部は前記撮影条件判断部が前記記憶部に記憶されたいずれかの画像データが前記撮影条件を満たしていると判断したことに応じ、前記撮影条件判断部が前記撮影条件を満たしているか否かを判断していない画像データを前記記憶部から削除する請求項1又は2に記載の撮像装置。
  4. 被写体の識別情報を記憶する識別情報記憶部と、
    所望の被写体の識別情報の選択を受け付ける識別情報選択部と、
    をさらに備え、
    前記撮影条件判断部は前記識別情報選択部により選択された所望の識別情報で識別される被写体の撮影条件を前記記憶部のいずれかの画像データが満たしているか否かを判断する請求項1〜3のいずれかに記載の撮像装置。
  5. 前記被写体の識別情報は前記被写体の顔を識別する基準となる画像データを含む請求項4に記載の撮像装置。
  6. 前記記憶部に記憶された画像データの中から、所望の画像データを前記被写体の識別情報として前記識別情報記憶部に記憶する登録部をさらに備える請求項5に記載の撮像装置。
  7. 前記撮影条件判断部が前記撮影条件を満たしていると判断した画像データを表示する表示部をさらに備える請求項1〜6のいずれかに記載の撮像装置。
  8. 前記撮影条件は前記被写体の顔の向き、目の開閉、目線又は表情を含む請求項1〜7のいずれかに記載の撮像装置。
  9. 撮影レンズを介して入射した被写体光を受光して撮像信号に変換して出力する撮像素子、前記撮像素子から出力された撮像信号を画像データに変換して出力する画像データ変換部、少なくとも前記画像データ変換部の出力した画像データを一時的に記憶する記憶部、前記記憶部に記憶された画像データを記録する記録部を備える撮像装置に用いられる撮像方法であって、
    被写体の撮影条件を設定するステップと、
    前記記憶部の画像データが設定された撮影条件を満たしているか否かを判断するステップと、
    前記撮影条件を満たしていないと判断された画像データを前記記憶部から削除し、かつ前記撮影条件を満たしていると判断された画像データを前記記録部に記録するステップと、
    前記記憶部に記憶されたいずれかの画像データが前記撮影条件を満たしていると判断されるまで、前記撮像素子からの撮像信号の出力、前記画像データ変換部による前記撮像信号から画像データへの変換と前記画像データの出力及び前記記憶部による前記画像データの記憶を再実行させるステップと、
    を含む撮像方法。
  10. 撮影レンズを介して入射した被写体光を受光して撮像信号に変換して出力する撮像素子、前記撮像素子から出力された撮像信号を画像データに変換して出力する画像データ変換部、少なくとも前記画像データ変換部の出力した画像データを一時的に記憶する記憶部、前記記憶部に記憶された画像データを記録する記録部、演算装置を備える撮像装置に用いられる撮像プログラムであって、
    被写体の撮影条件を設定するステップと、
    前記記憶部の画像データが設定された撮影条件を満たしているか否かを判断するステップと、
    前記撮影条件を満たしていないと判断された画像データを前記記憶部から削除し、かつ前記撮影条件を満たしていると判断された画像データを前記記録部に記録するステップと、
    前記記憶部に記憶されたいずれかの画像データが前記撮影条件を満たしていると判断されるまで、前記撮像素子からの撮像信号の出力、前記画像データ変換部による前記撮像信号から画像データへの変換と前記画像データの出力及び前記記憶部による前記画像データの記憶を再実行させるステップと、
    を前記演算装置に実行させる撮像プログラム。
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