JP2008085638A - Photographing device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像素子で被写体像を撮像して得られる撮像信号をデジタルの画像データに変換し、これを記録媒体に記録する撮影装置及び撮影方法に関し、特に、指掛かりなど、撮像系以外の外的要因に起因する不良画像を検出する撮影装置及び撮影方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and an imaging method for converting an imaging signal obtained by imaging a subject image with a solid-state imaging device into digital image data and recording the digital image data on a recording medium, and in particular, other than an imaging system such as a finger hook. The present invention relates to a photographing apparatus and a photographing method for detecting defective images caused by external factors.
撮影装置として、CCDイメージセンサ(以下、CCDという。)などの固体撮像素子によって被写体像を撮像し、これにより得られた撮像信号をデジタルの画像データに変換し、これを内部メモリやメモリカードなどの記録媒体に記録するデジタルカメラやカメラ付き携帯電話機が普及している。 As a photographing device, a subject image is picked up by a solid-state image pickup device such as a CCD image sensor (hereinafter, referred to as a CCD), and an image pickup signal obtained thereby is converted into digital image data, which is converted into an internal memory or a memory card. Digital cameras and mobile phones with cameras that record on these recording media are in widespread use.
このような撮影装置は、近年、小型化が進んでおり、撮影を行う際に不意にレンズ面に指が掛かってしまうことがある。これに気付かずにシャッタ操作を行うと、生成された画像データには一部が暗くなるなどの不良が発生し、この不良画像データによって記録媒体の容量が無駄に消費されてしまう(特許文献1参照)。これを防止するために、特許文献1では、固体撮像素子から出力される撮像信号の輝度値と、固体撮像素子とは別に設けられた測光センサから出力される輝度値とを比較し、比較値が許容範囲外の場合に、画像データを記録媒体に記録しないようにしている。 In recent years, such photographing apparatuses have been miniaturized, and a finger may be caught on the lens surface unexpectedly when photographing. When the shutter operation is performed without noticing this, a defect such as a part of the generated image data darkening occurs, and the capacity of the recording medium is wasted due to the defective image data (Patent Document 1). reference). In order to prevent this, in Patent Document 1, the luminance value of the imaging signal output from the solid-state imaging device is compared with the luminance value output from a photometric sensor provided separately from the solid-state imaging device, and a comparison value is obtained. Is outside the allowable range, image data is not recorded on the recording medium.
また、ストロボ装置を備える撮像装置においても類似した技術が提案されている(特許文献2,3参照)。特許文献2では、ストロボ制御部内に設けた異常検出部によって、ストロボの発光不良を検出し、異常が検出された場合には、画像データを記録媒体に記録しないようにしている。また、特許文献3では、画像データ内の所定の参照領域についてコントラスト(輝度差)の検出を行い、レンズ鏡筒などによるストロボ光の遮蔽を検出している。
特許文献1〜3の技術は、指掛かりなどによる被写体光の遮光、ストロボ装置の発光不良、レンズ鏡筒などによるストロボ光の遮光など、撮像系以外の外的要因に起因する不良画像を検出する技術であるが、これらにはいずれも欠点がある。特許文献1では、固体撮像素子以外のセンサ(測光センサ)を用いる必要があり、撮影装置が大型化する。また、特許文献2では、固体撮像素子に入射される被写体光に基づいて不良検出を行うものではないため、ストロボ光や被写体光の遮光による不良画像を検出することはできない。 The techniques of Patent Documents 1 to 3 detect defective images caused by external factors other than the imaging system, such as shielding of subject light by finger hooks, light emission failure of a strobe device, light shielding of strobe light by a lens barrel or the like. Although technical, they all have drawbacks. In Patent Document 1, it is necessary to use a sensor (photometric sensor) other than the solid-state imaging device, and the photographing apparatus becomes large. In Patent Document 2, since defect detection is not performed based on subject light incident on a solid-state image sensor, a defective image due to strobe light or subject light shielding cannot be detected.
また、特許文献3では、具体的には、参照領域内において明度が急変する箇所が存在するか否かを検出し、存在する場合には、その明度急変箇所が中心線(ストロボの中心と撮影光軸を結ぶ線)を挟んで対称になっているか否かを判定し、対称になっている場合には、明度急変箇所間の明度が所定値より低いか否かを判定するといった手順を取っている。このように、特許文献3の技術は、実際に取得された画像データを用いて不良画像の検出を行うものであるが、その手順が複雑であり実用的でない。 In Patent Document 3, specifically, it is detected whether or not there is a place where the lightness changes suddenly in the reference region. If the line is symmetric with respect to the line connecting the optical axes, and if it is symmetric, take a procedure such as determining whether the lightness between the lightness abrupt changes is lower than a predetermined value. ing. As described above, the technique disclosed in Patent Document 3 detects defective images using actually acquired image data, but the procedure is complicated and impractical.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、固体撮像素子以外のセンサを使用することなく、固体撮像素子を用いた分割測光の結果を利用して不良画像の検出を行う、より実用的な撮影装置及び撮影方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and more practically detects defective images using the results of split photometry using a solid-state image sensor without using a sensor other than the solid-state image sensor. An object of the present invention is to provide a typical photographing apparatus and photographing method.
上記目的を達成するために、本発明の撮影装置は、固体撮像素子により被写体光を撮像して得られた撮像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データを記録媒体に記録する撮影装置において、前記画像データを複数のブロックに分割し、分割されたブロックごとに輝度信号を積算する分割測光手段と、前記分割測光手段によって分割された前記複数のブロックを、そのブロック総数より少ない複数のグループにグループ化するグループ化手段と、前記分割測光手段によって算出された各ブロックの輝度積算値を用い、前記各グループについて平均輝度値を算出する平均輝度値算出手段と、前記複数のグループのうち1つのグループを基準グループとし、この基準グループの平均輝度値からこの基準グループに隣接する各グループの平均輝度値を減じることによりグループ間輝度差を算出するグループ間輝度差算出手段と、このグループ間輝度差算出手段によって算出されたグループ間輝度差を所定値と比較判定する比較判定手段と、この比較判定手段によりグループ間輝度差が所定値より大きいと判定された場合に、前記画像データが不良画像であることを撮影者に対して警告する警告手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus of the present invention converts an imaging signal obtained by imaging subject light with a solid-state imaging device into digital image data, and records the image data on a recording medium. The image data is divided into a plurality of blocks, and the divided photometry means for integrating the luminance signal for each divided block, and the plurality of blocks divided by the divided photometry means are a plurality of blocks smaller than the total number of blocks. Grouping means for grouping into groups, average brightness value calculating means for calculating an average brightness value for each group using the brightness integrated value of each block calculated by the divided photometry means, and among the plurality of groups One group is set as a reference group, and the average luminance value of this reference group is used to determine the value of each group adjacent to this reference group. An inter-group luminance difference calculating means for calculating an inter-group luminance difference by subtracting the average luminance value; a comparison determining means for comparing the inter-group luminance difference calculated by the inter-group luminance difference calculating means with a predetermined value; and And a warning unit that warns the photographer that the image data is a defective image when the comparison determination unit determines that the luminance difference between groups is larger than a predetermined value.
なお、前記グループ間輝度差算出手段は、前記画像データの中央部に位置するグループを基準グループとすることが好ましい。 The inter-group luminance difference calculating means preferably uses a group located at the center of the image data as a reference group.
また、前記基準グループの平均輝度値より周囲の隣接グループの平均輝度値の方が大きい場合に、逆光状態であると判定する逆光判定手段と、前記逆光判定手段により逆光状態であると判定された場合に、前記隣接グループから平均輝度値の大きな上位2以上のグループを選定し、前記基準グループの平均輝度値を選定したグループの平均輝度値で除することにより、逆光による輝度勾配を補正するための補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記基準グループの平均輝度値から前記基準グループに隣接する各隣接グループの平均輝度値に前記補正係数を乗じた値を減じることにより輝度勾配が補正されたグループ間輝度差を算出する逆光時用グループ間輝度差算出手段と、この逆光時グループ間輝度差算出手段によって算出されたグループ間輝度差を所定値と比較判定する逆光時用比較判定手段とを設け、前記警告手段は、逆光時用比較判定手段によりグループ間輝度差が所定値より大きいと判定された場合に、前記画像データが不良画像であることを撮影者に対して警告することが好ましい。 Further, when the average luminance value of the neighboring adjacent group is larger than the average luminance value of the reference group, it is determined that the backlight is determined to be in the backlight state by the backlight determination unit and the backlight determination unit. In order to correct a luminance gradient due to backlight by selecting two or more groups having a large average luminance value from the adjacent groups and dividing the average luminance value of the reference group by the average luminance value of the selected group. A correction coefficient calculating means for calculating a correction coefficient for the reference group, and a luminance gradient is corrected by subtracting a value obtained by multiplying the average luminance value of each adjacent group adjacent to the reference group by the correction coefficient from the average luminance value of the reference group A group-to-group brightness difference calculating unit for calculating a luminance difference between groups, and a group calculated by the group luminance difference calculating unit for backlighting. A backlight comparison comparison means for comparing and determining a luminance difference between a group and a predetermined value, and the warning means determines that the luminance difference between groups is greater than a predetermined value by the backlight comparison determination unit. It is preferable to warn the photographer that the image data is a defective image.
また、前記分割測光手段は、前記画像データを縦横均等に8分割し、64個のブロックとすることが好ましい。 Further, it is preferable that the divided photometry unit divides the image data into eight equal parts in the vertical and horizontal directions to form 64 blocks.
また、前記グループ化手段は、前記画像データの中央部を大きく、周辺部を小さく区分するように、前記複数のブロックのグループ化を行うことが好ましい。 Further, it is preferable that the grouping means group the plurality of blocks so that a central portion of the image data is large and a peripheral portion is small.
また、前記警告手段は、前記画像データの表示を行う表示手段であり、前記比較判定手段または前記逆光時用比較判定手段によりグループ間輝度差が所定値より大きいと判定されたグループを画面上に示すことにより警告を行うことが好ましい。 Further, the warning means is a display means for displaying the image data, and the group on which the luminance difference between groups is determined to be larger than a predetermined value by the comparison determination means or the backlight comparison determination means is displayed on the screen. It is preferable to give a warning by showing.
また、前記多分割測光手段の前段に、輝度信号の間引き処理を行う間引き処理手段を設けたことが好ましい。 Further, it is preferable that a thinning-out processing unit for performing a thinning-out process of the luminance signal is provided before the multi-division photometry unit.
また、前記固体撮像素子により撮像を行う際に、被写体に向けてストロボ光の発光を行うストロボ発光部を設けたことが好ましい。 In addition, it is preferable to provide a strobe light emitting unit that emits strobe light toward the subject when imaging with the solid-state image sensor.
また、前記固体撮像素子に被写体光を導く光学系は、屈曲光学式のズームレンズ機構によって構成されていることが好ましい。 The optical system that guides subject light to the solid-state imaging device is preferably configured by a bending optical zoom lens mechanism.
さらに、前記固体撮像素子に被写体光を導く光学系は、液体レンズによるズームレンズ機構によって構成されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the optical system that guides subject light to the solid-state imaging device is configured by a zoom lens mechanism using a liquid lens.
また、上記目的を達成するために、本発明の撮影方法は、固体撮像素子により被写体光を撮像して得られた撮像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データを記録媒体に記録する撮影方法において、前記画像データを複数のブロックに分割し、分割されたブロックごとに輝度信号を積算するステップと、前記分割測光手段によって分割された前記複数のブロックを、そのブロック総数より少ない複数のグループにグループ化するステップと、前記分割測光手段によって算出された各ブロックの輝度積算値を用い、前記各グループについて平均輝度値を算出するステップと、前記複数のグループのうち1つのグループを基準グループとし、この基準グループの平均輝度値からこの基準グループに隣接する各グループの平均輝度値を減じることによりグループ間輝度差を算出するステップと、このグループ間輝度差算出手段によって算出されたグループ間輝度差を所定値と比較判定するステップと、この比較判定手段によりグループ間輝度差が所定値より大きいと判定された場合に、前記画像データが不良画像であることを撮影者に対して警告するステップとを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the imaging method of the present invention, an imaging signal obtained by imaging subject light by a solid-state imaging device is converted into digital image data, and the image data is recorded on a recording medium. In the photographing method, the step of dividing the image data into a plurality of blocks, integrating the luminance signal for each of the divided blocks, and the plurality of blocks divided by the divided photometry means, a plurality of blocks less than the total number of blocks A step of grouping into groups; a step of calculating an average luminance value for each of the groups using the luminance integrated value of each block calculated by the divided photometric means; and one group of the plurality of groups as a reference group The average brightness value of each group adjacent to this reference group is subtracted from the average brightness value of this reference group. Calculating the inter-group luminance difference, comparing the inter-group luminance difference calculated by the inter-group luminance difference calculating means with a predetermined value, and determining the inter-group luminance difference by the predetermined value. And a step of warning the photographer that the image data is a defective image when it is determined that the image data is larger.
本発明は、分割測光時に分割された複数のブロックを複数のグループにグループ化し、各グループについて平均輝度値を算出し、基準グループの平均輝度値から基準グループに隣接する各グループの平均輝度値を減じてグループ間輝度差を算出し、これを所定値と比較判定することによって、指掛かりなどによる不良画像を検出するものであり、固体撮像素子以外のセンサを使用することなく、固体撮像素子を用いた分割測光の結果を利用して不良画像の検出を行うことができる。 The present invention groups a plurality of blocks divided at the time of division metering into a plurality of groups, calculates an average luminance value for each group, and calculates an average luminance value of each group adjacent to the reference group from the average luminance value of the reference group. By subtracting and calculating a luminance difference between groups and comparing this with a predetermined value, a defective image due to finger catching or the like is detected, and a solid-state image sensor is used without using a sensor other than the solid-state image sensor. It is possible to detect a defective image by using the result of the divided photometry used.
図1において、デジタルカメラ10の前面には、撮像レンズ11を保持するレンズ鏡胴12、及び被写体に向けてストロボ光を射出するストロボ発光部13が設けられている。デジタルカメラ10の上面には、レリーズボタン14及びモードダイヤル15が設けられており、また、デジタルカメラ10の側面には、メモリカード16が着脱自在に装填されるメモリカードスロット17が設けられている。
In FIG. 1, a
図2において、デジタルカメラ10の背面には、液晶表示器(LCD)18及び操作部19が設けられている。LCD18は、撮影した画像やいわゆるスルー画像、各種メニュー画面を表示する。操作部19は、デジタルカメラ10の電源をオン/オフするための電源ボタン、撮像レンズ11のズームレンズをワイド側/テレ側に変倍するズーム操作ボタン、LCD18にメニュー画面を表示させる際や、選択内容を決定する際に操作されるメニューボタン、及びメニュー画面内でカーソルを移動させる十字キーなどから構成されている。
In FIG. 2, a liquid crystal display (LCD) 18 and an
デジタルカメラ10では、静止画撮影を行う撮影モード、撮影した画像をLCD18に表示する再生モード、および各種設定を行う設定モードが選択可能となっている。これらのモードの切り替えは、モードダイヤル15を回動操作させることで行われる。また、ストロボ発光部13からのストロボ発光のオン/オフ設定は、操作部19を操作することで行われる。
In the
レリーズボタン14は、2段階押しのスイッチとなっている。LCD18に表示されたスルー画による被写体のフレーミングの後に、レリーズボタン14を軽く押圧(半押し)すると、自動露出調整(AE)、自動焦点調整(AF)などの撮影準備処理が施される。この状態でレリーズボタン14をもう1度強く押圧(全押し)すると、撮影準備処理で決定された最適な露出及び焦点設定にて、CCD21(図2参照)により撮像が行われる。この撮像によって取得された1画面分の撮像信号は、画像データに変換された後、メモリカード16に記録される。
The
図3は、デジタルカメラ10の電気的構成を示す。撮像レンズ11を通過した光は、絞り20により光量が調節された後、CCD21の撮像面(受光面)に入射する。CCD21の撮像面には、フォトセンサが平面的に配列されており、CCD21の撮像面に結像された被写体像は、各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトセンサに蓄積された信号電荷は、CCDドライバ22から与えられるパルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号(撮像信号)として順次読み出される。
FIG. 3 shows an electrical configuration of the
CCD21から出力された撮像信号は、アナログ信号処理部23に入力される。アナログ信号処理部23は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等を含み、このアナログ信号処理部23において、相関二重サンプリング(CDS)処理が行われた後、R,G,Bの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整が行われる。
The imaging signal output from the
アナログ信号処理部23から出力された信号は、A/D変換器24によりデジタル信号に変換された後、デジタル信号処理部25に入力される。デジタル信号処理部25は、色分離回路、輝度・色差(YC)信号生成回路、ガンマ補正回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路等を含み、CPU26からの指示に従って処理を行う。デジタル信号処理部25に入力された画像データは、輝度信号(Y信号)及び色差信号(Cr,Cb信号)に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、バス27を介してメモリ28に格納される。
The signal output from the analog
タイミングジェネレータ(TG)29は、CPU26の指令に従ってCCDドライバ22、アナログ信号処理部23、A/D変換器24、及びデジタル信号処理部25に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。
The timing generator (TG) 29 provides timing signals to the
メモリ28に記憶された画像データは、CPU26からの指示に従って読み出され、表示制御部30に送られる。表示制御部30は、画像データを表示用の信号(映像信号)に変換した後、LCD18に出力する。メモリ28内の画像データは、CCD21から1画面分の撮像信号が出力されるたびに定期的に書き替えられ、その画像データから生成される映像信号がLCD18に供給されることにより、CCD21の捉える画像がリアルタイムにLCD18に表示される(この表示をスルー画表示という。)。撮影者は、LCD18に表示されるスルー画によって撮影画角を確認することができる。
The image data stored in the
レリーズボタン14の全押し操作により、記録用の画像データの取り込みが開始される。画像データを圧縮して記録するモードが選択されている場合、圧縮伸長処理部31は、CPU26からの指示に基づき、記録用の画像データとして新たに取得された画像データをJPEG等の所定の圧縮形式に従って圧縮する。圧縮された画像データは、カードインターフェース(カードI/F)62を介してメモリカード16に記録される。一方、非圧縮の画像データを記録するモードが選択されている場合には、圧縮伸長処理部31による圧縮処理を実施せずに、画像データは非圧縮のままメモリカード16に記録される。
When the
再生モード時には、メモリカード16から読み出された画像データが圧縮伸長処理部31によって伸長処理され、表示制御部30を介してLCD18に出力される。
In the playback mode, the image data read from the
CPU26は、デジタルカメラ10内の各回路を統括制御する主制御部である。CPU26は、ROM33及びRAM34等のデータ記憶装置を備え、ROM33にはCPU26が処理するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、RAM34はCPU26が各種の演算処理等を行う際の作業用メモリとして利用される。CPU26は、レリーズボタン14、モードダイヤル15、及び操作部19からの入力信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、撮影前の準備段階において、オートフォーカス(AF)制御、自動露出(AE)制御、及び、本発明に係わる「不良画像検出処理」を行う。
The
CPU26は、後述するデジタル信号処理部25内の回路によって生成されるAF評価値(焦点評価値)及び輝度積算値に基づいて各種演算を行い、その演算結果に基づいてフォーカスモータを含むレンズ駆動部35を制御して撮像レンズ11内のフォーカスレンズを合焦位置に移動させるとともに、アイリスモータを含む絞り駆動部36を制御して適正な絞り値に設定し、また、CCD21の電荷蓄積時間(電子シャッタ速度)を設定する。さらに、CPU26は、画面を分割したブロックごとに算出される輝度積算値に基づいて、撮像レンズ11やストロボ発光部13への指掛かりなどによる、撮像系以外の外的要因に起因する不良画像を検出する。
The
また、CPU26は、ストロボ発光モードに設定されている際には、レリーズボタン14の半押し操作及び全押し操作に応じて発光制御部37に指示を与え、ストロボ発光部13に発光動作を行わせる。ストロボ発光部13は、レリーズボタン14の半押し時には測光のためのプリ発光(予備発光)を行い、全押し時には撮影のための本発光を行う。
In addition, when the flash light emission mode is set, the
図4に示すように、前述のデジタル信号処理部25内には、AF評価値を算出するためのAF演算部40が設けられている。このAF演算部40は、ハイパスフィルタ(HPF)41、絶対値化処理部42、AFエリア抽出部43、及び積算部44からなり、YC信号生成回路45によって生成された輝度信号(Y信号)及び色差信号(Cr,Cb信号)のうち、Y信号を用いてAF評価値を算出する。具体的には、HPF41は、YC信号生成回路45から1画面分のY信号を受け、Y信号の高周波成分のみを通過させる。絶対値化処理部42は、HPF41を通過した高周波成分を絶対値化し、AFエリア抽出部43に入力する。AFエリア抽出部43は、画面内(例えば、画面中央部)に予め設定されているフォーカス対象エリア(AFエリア)内の信号を切り出し、これを積算部44に入力する。積算部44は、絶対値化されたAFエリア内の信号を積算し、積算値(AF評価値)を出力する。
As shown in FIG. 4, an
積算部44から出力されたAF評価値は、CPU26に送られる。AF制御時には、CPU26は、レンズ駆動部35を制御して撮像レンズ11内のフォーカスレンズを移動させながら、各レンズ位置においてAF評価値を取得し、AF評価値が最大となる位置(合焦位置)を求め、この合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。
The AF evaluation value output from the integrating
また、デジタル信号処理部25内には、多分割測光部46が設けられている。多分割測光部46は、YC信号生成回路45から1画面分のY信号を受け、図5に示すようにCCD21の撮像面21aを縦横均等に8分割した64個のブロックB1〜B64の各ブロックについてY信号を積算する。ブロックB1〜B64のそれぞれに対する輝度積算値SY1〜SY64は、CPU26に送られる。AE制御時には、CPU26は、所定のアルゴリズムに基づいて、輝度積算値SY1〜SY64に対して周知の演算処理を行い、適正露出(絞り値、シャッタ速度)を決定する。
In the digital
一方、不良画像検出処理時には、CPU26は、多分割測光部46から入力された輝度積算値SY1〜SY64に対して、図6に基づいて以下に説明する処理を行い、不良画像を検出する。まず、CPU26は、多分割測光部46から輝度積算値SY1〜SY64を取得すると(ステップS10)、図7に示すように、撮像面21aのブロックB1〜B64を9個のグループG1〜G9に再統合し、輝度積算値SY1〜SY64をグループ分けする(ステップS11)。次いで、グループG1〜G9の各グループについて、輝度積算値の平均輝度値GY1〜GY9を算出する(ステップS12)。
On the other hand, during the defective image detection process, the
具体的には、平均輝度値GY1〜GY9は、次式に示すように、各グループに属する輝度積算値を積算し、その積算値を該グループ内のブロック数で除することによって算出する。 Specifically, the average luminance values GY 1 to GY 9 are calculated by integrating the luminance integrated values belonging to each group and dividing the integrated value by the number of blocks in the group, as shown in the following equation. .
GY1=(SY1+SY2+SY9+SY10)/4
GY2=(SY7+SY8+SY15+SY16)/4
GY3=(SY49+SY50+SY57+SY58)/4
GY4=(SY55+SY56+SY63+SY64)/4
GY5=(SY3+・・・+SY6+SY11+・・・+SY14)/8
GY6=(SY17+SY18+・・・+SY41+SY42)/8
GY7=(SY23+SY24+・・・+SY47+SY48)/8
GY8=(SY51+・・・+SY54+SY59+・・・+SY62)/8
GY9=(SY19+・・・+SY22+・・・+SY43+・・・+SY46)/16
GY 1 = (SY 1 + SY 2 + SY 9 + SY 10 ) / 4
GY 2 = (SY 7 + SY 8 + SY 15 + SY 16 ) / 4
GY 3 = (SY 49 + SY 50 + SY 57 + SY 58 ) / 4
GY 4 = (SY 55 + SY 56 + SY 63 + SY 64 ) / 4
GY 5 = (SY 3 +... + SY 6 + SY 11 +... + SY 14 ) / 8
GY 6 = (SY 17 + SY 18 +... + SY 41 + SY 42 ) / 8
GY 7 = (SY 23 + SY 24 +... + SY 47 + SY 48 ) / 8
GY 8 = (SY 51 +... + SY 54 + SY 59 +... + SY 62 ) / 8
GY 9 = (SY 19 +... + SY 22 +... + SY 43 +... + SY 46 ) / 16
次いで、基準として設定された1つのグループと、それに隣接するグループとの間の輝度差(平均輝度値の差)をそれぞれ算出する(ステップS13)。具体的には、次式に示すように、基準グループを撮像面21aの中央に位置するグループG9とし、グループG9の平均輝度値GY9からグループG9に隣接するグループG1〜G8の各平均輝度値GY1〜GY8を減じた値(グループ間輝度差DY1〜DY8)を算出する。
Next, a luminance difference (average luminance value difference) between one group set as a reference and a group adjacent thereto is calculated (step S13). Specifically, as shown in the following equation, the reference group and group G9 located in the center of the
DYn=GY9−GYn (n=1,2,・・・,8) DY n = GY 9 -GY n (n = 1, 2,..., 8)
そして、算出したグループ間輝度差DY1〜DY8のそれぞれが、所定の閾値α(α≧0)より大きいか否かを比較判定する(ステップS14)。グループ間輝度差DY1〜DY8が全て閾値αより小さい場合には(ステップS14のNO)、グループG1〜G8の領域への指掛かり等による異常(輝度低下)はないと判断して処理を終了する。一方、グループ間輝度差DY1〜DY8のいずれかが閾値αより大きい場合には(ステップS14のYES)、指掛かり等による異常(輝度低下)があると判断して、撮影者に警告する(ステップS15)。 Then, it is determined whether or not each of the calculated inter-group luminance differences DY 1 to DY 8 is greater than a predetermined threshold value α (α ≧ 0) (step S14). If the inter-group luminance differences DY 1 to DY 8 are all smaller than the threshold value α (NO in step S14), it is determined that there is no abnormality (decrease in luminance) due to finger touching on the areas of the groups G1 to G8. finish. On the other hand, if any of the inter-group luminance differences DY 1 to DY 8 is greater than the threshold value α (YES in step S14), it is determined that there is an abnormality (decrease in luminance) due to finger catching or the like, and the photographer is warned. (Step S15).
ステップS15の態様としては、具体的には、不良検出エリア(ステップS14でNO判定となったグループ)を、ハッチング表示や枠の強調表示などによってLCD18に表示する。また、これと併せて、LCD18に警告メッセージや警告用のアイコンを表示してもよい。さらに、デジタルカメラ10にスピーカなどの音響出力部やLEDなどの発光部を設け、音や光によって警告を行ってもよい。図8は、不良検出エリアがグループG2である場合のLCD18の表示例であり、グループG2に対応する領域50をハッチングによって示すとともに、警告メッセージ51の表示を行っている。
As an aspect of step S15, specifically, the defect detection area (the group determined as NO in step S14) is displayed on the
なお、この不良画像検出処理は、スルー画表示時及びレリーズボタン14の半押し操作時において実施されるが、レリーズボタン14の半押し操作時に不良が検出された場合には、図9に示すように、レリーズボタン14を全押しすることでそのまま撮影を実行し、レリーズボタン14を開放することでスルー画表示に戻ることを撮影者に報知する指示メッセージ52をLCD18に表示することが好ましい。また、指示メッセージ52による報知に代えて、アイコン表示や音声によって報知を行ってもよい。
This defective image detection process is performed when a through image is displayed and when the
次に、図10のフローチャートを用いて、本発明が適用されたデジタルカメラ10の作用を説明する。デジタルカメラ10が撮影モードに設定されると、CCD21により撮像が行われ(ステップS20)、信号処理の結果生成された画像データがスルー画としてLCD18に表示される(ステップS21)。また、このとき、多分割測光部46により画像データのY信号に基づいて多分割測光が行われ(ステップS22)、その結果、撮像面21aを64分割した各ブロックの輝度積算値SY1〜SY64が算出される。
Next, the operation of the
次いで、CPU26により、図6に示すフローチャートに基づいて、前述の不良画像検出処理がなされる(ステップS23)。このとき、撮像レンズ11への指掛かりなどの原因により不良画像が検出されると、図8に示すように、撮影者に対して警告表示がなされる。ステップS20〜S23は、レリーズボタン14が半押しされるまでの間(ステップS24がNOの間)、周期的に繰り返し実行される。撮影者は、この期間にLCD18に表示されるスルー画によって撮影画角を確認し、被写体のフレーミングを行う。撮影者は、LCD18に表示される警告により、指掛かりなどの原因を認識し、原因の回避行動を取ることができる。
Next, the
レリーズボタン14が半押しされると(ステップS24のYES)、前述のAE・AF制御を含む撮影準備処理が実行される(ステップS25)。この撮影準備処理時にも多分割測光が行われ輝度積算値SY1〜SY64が算出されており、同様に、前述の不良画像検出処理がなされる(ステップS26)。このとき、撮像レンズ11への指掛かりなどの原因により不良画像が検出されると、図9に示すように、撮影者に向けて警告表示がなされる。撮影者は、警告表示がないか、或いは警告表示があっても画像に問題がなければ、そのままレリーズボタン14を全押しすることにより(ステップS27のNO、及びステップS28のYES)、記録用の画像データの取り込み及びメモリカード16への記録(撮影・記録処理)が行われる(ステップS29)。一方、撮影者は、警告表示がなされた際、レリーズボタン14を開放すれば(ステップS27のYES)、スルー画表示に戻り、再び被写体のフレーミングをやり直すことができる。
When the
このようにデジタルカメラ10は不良画像検出処理機能を有するので、撮影者は、画像不良を本撮影の前に事前に認識して不良を回避することができ、また、不良画像によるメモリカード16の消費を防止することができる。
Thus, since the
図11のフローチャートは、ストロボ発光モード時のデジタルカメラ10の作用を示す。なお、上記のストロボ非発光モード時と同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付している。上記と異なる部分についてのみ説明する。
The flowchart of FIG. 11 shows the operation of the
ストロボ発光モードでは、レリーズボタン14の半押し(ステップS24のYES)の直後にストロボ発光部13が駆動され、被写体に向けてプリ発光が行われる(ステップS30)。続く撮影準備処理(ステップS25)及び不良画像検出処理(ステップS26)は、このプリ発光下で取得された画像データに基づいて行われる。また、レリーズボタン14の全押し(ステップS28のYES)の直後にストロボ発光部13が駆動され、被写体に向けて本発光が行われ(ステップS31)、撮影・記録処理(ステップS29)は、この本発光下において行われる。
In the flash emission mode, immediately after the
これにより、撮影者は、ストロボ発光モード時においても、ストロボ発光部13への指掛かりなどによる画像不良を本撮影の前に事前に認識して不良を回避することができる。
As a result, the photographer can recognize an image defect due to a finger catching on the strobe
なお、上記実施形態では、多分割測光部46は、図5に示すように、撮像面21aを64個のブロックB1〜B64に区分して測光を行っているが、この区分数や各ブロックの大きさは、これに限られず適宜変更してよい。
In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the
また、上記実施形態では、不良画像検出処理時において、CPU26は、図7に示すように、指掛かりがしやすい周辺部を細分化するようにブロックB1〜B64をグループ分けし、撮像面21a内に9個のグループG1〜G9を設定しているが、このグループ分けの数や各グループの大きさ(ブロック数)は適宜変更してよい。
Further, in the above embodiment, during the defective image detection process, as shown in FIG. 7, the
また、上記実施形態では、不良画像検出処理時において、CPU26は、各グループの平均輝度値GY1〜GY9を求めた後、撮像面21aの中央に位置するグループG9を基準グループとし、この基準グループの平均輝度値GY9と、周辺の隣接グループG1〜G8の平均輝度値GY1〜GY8との差をそれぞれ算出しているが、基準とするグループはこれに限られず、適宜変更してよい。
In the above embodiment, during the defective image detection process, the
また、上記実施形態の不良画像検出処理では、逆光時など、撮像面21a内に大きな輝度差が存在する状況下において正確に検出動作を行えない恐れがある。具体的には、逆光により基準グループよりその周辺部の隣接グループの輝度値が大きいといった状況において、隣接グループに指掛かりが生じた場合には、その指掛かりが生じた隣接グループと基準グループとの間の輝度差が低下するため、不良画像として検出されない。これを解決するための逆光時用の不良画像検出処理を以下に示す。
In addition, in the defective image detection process of the above-described embodiment, there is a possibility that the detection operation cannot be accurately performed in a situation where there is a large luminance difference in the
図12及び図13は、逆光時用の不良画像検出処理を示すフローチャートである。なお、図6の不良画像検出処理と同一のステップについては、同一の符号を付している。上記と異なる部分についてのみ説明する。 12 and 13 are flowcharts showing a defective image detection process for backlight. The same steps as those in the defective image detection process in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. Only the parts different from the above will be described.
CPU26は、ステップS13においてグループ間輝度差DY1〜DY8を算出した後、グループ間輝度差DY1〜DY8の全てが0より大きいか否かを比較判定する(ステップS40)。ステップ40においてYES判定の場合には、撮像面21aの中央に位置する基準グループG9の輝度より周囲の隣接グループG1〜G8の輝度のほうが大きく、逆光状態であると判定して、ステップS41に移行する。一方、ステップ40においてNO判定の場合には逆光状態でないと判定し、ステップS14に移行して上記と同一の処理を行う。
After calculating the inter-group luminance differences DY 1 to DY 8 in step S13, the
ステップS41では、平均輝度の大きい上位2つの隣接グループを選定し、基準グループG9の平均輝度値GY9を選定した隣接グループの平均輝度値で除することにより、逆光による輝度勾配を補正するための補正係数γを算出する。例えば、平均輝度の大きい上位2つの隣接グループがグループG1,G5である場合、次式に従って補正係数γを算出する。つまり、補正係数γは、上位2つの隣接グループと基準グループとの平均輝度の比である。 In step S41, it selects the top two adjacent large group of average luminance, by dividing by the average luminance value of the adjacent group selected average luminance value GY 9 of the reference group G9, for correcting the brightness gradient due to backlight A correction coefficient γ is calculated. For example, when the top two adjacent groups with the highest average luminance are groups G1 and G5, the correction coefficient γ is calculated according to the following equation. That is, the correction coefficient γ is a ratio of average luminance between the upper two adjacent groups and the reference group.
γ=GY9/{(GY1+GY5)/2} γ = GY 9 / {(GY 1 + GY 5 ) / 2}
続くステップS42では、次式に示すように、基準グループG9の平均輝度値GY9から、隣接グループG1〜G8の各平均輝度値GY1〜GY8にそれぞれ補正係数γを乗じた値をそれぞれ減じることで、逆光による輝度勾配を差し引いたうえでのグループ間輝度差CY1〜CY8を算出する。 Reduced In step S42, as shown in the following equation, from the mean luminance value GY 9 of the reference group G9, a value obtained by respectively multiplying the correction coefficient γ in each average luminance value GY 1 ~GY 8 adjacent groups G1~G8 respectively Thus, the inter-group luminance differences CY 1 to CY 8 are calculated after subtracting the luminance gradient due to backlight.
CYn=GY9−γ・GYn (n=1,2,・・・,8) CY n = GY 9 −γ · GY n (n = 1, 2,..., 8)
そして、ステップS43では、算出したグループ間輝度差CY1〜CY8のそれぞれが、所定の閾値α(α≧0)より大きいか否かを比較判定する。グループ間輝度差CY1〜CY8が全て閾値αより小さい場合には(ステップS43のNO)、グループG1〜G8の領域への指掛かり等による異常(輝度低下)はないと判断して処理を終了する。一方、グループ間輝度差CY1〜CY8のいずれかが閾値αより大きい場合には(ステップS43のYES)、指掛かり等による異常(輝度低下)があると判断して、撮影者に警告する(ステップS44)。ステップS44の態様は、ステップS15の場合と同様である。 In step S43, it is determined whether each of the calculated inter-group luminance differences CY 1 to CY 8 is greater than a predetermined threshold value α (α ≧ 0). If the inter-group luminance differences CY 1 to CY 8 are all smaller than the threshold value α (NO in step S43), it is determined that there is no abnormality (decrease in luminance) due to fingering or the like on the areas of the groups G1 to G8. finish. On the other hand, if any of the inter-group luminance differences CY 1 to CY 8 is larger than the threshold value α (YES in step S43), it is determined that there is an abnormality (decrease in luminance) due to finger catching or the like, and the photographer is warned. (Step S44). The aspect of step S44 is the same as that of step S15.
なお、上記ステップS41では、平均輝度の大きい上位2つの隣接グループを選定しているが、このグループの選定数は3以上としてもよい。このブロック選定数を多くすれば輝度勾配の補正精度が高まるが、一方の処理時間は低下する。このため、処理時間と補正精度との兼ね合いから最適な数を決定すればよい。 In step S41, the top two adjacent groups having the highest average luminance are selected, but the number of groups selected may be three or more. Increasing the number of selected blocks increases the accuracy of correcting the brightness gradient, but decreases the processing time for one. For this reason, an optimal number may be determined based on the balance between the processing time and the correction accuracy.
次に、図14は、デジタル信号処理部25内の多分割測光部46の前段に間引き処理部60を設けた例である。間引き処理部60は、YC信号生成回路45から出力されるY信号を、画像データの垂直あるいは水平方向、若しくは垂直及び水平方向に間引いたうえで、多分割測光部46に受け渡す。これにより、多分割測光部46によるY信号の積算処理時間が低下するので、検出処理を高速化することができる。
Next, FIG. 14 is an example in which a thinning
なお、上記実施形態では、多分割測光部46をAE制御時と不良画像検出処理時とにおいて共用しているが、AE用の多分割測光部と不良画像検出用の多分割測光部とをそれぞれ設けてもよい。この場合、上記の間引き処理部60は、不良画像検出用の多分割測光部の前段に設ける。
In the above-described embodiment, the
次に、図15に示すデジタルカメラ70は、内部に屈曲光学式のズームレンズ機構71を備えている。屈曲式ズームレンズ機構71は、プリズム72により撮像レンズ73からCCD21の撮像面21aに到る光学系を90°折り曲げたものであり、レンズ鏡筒74は可動せず、デジタルカメラ70の前面に固定されている。このように、屈曲光学式のズームレンズ機構を備えるデジタルカメラの場合、撮像レンズが本体の前面とほぼ同一面上に位置するため指掛かりが生じやすいので、本発明を適用することが好適である。
Next, the
また、同様に、いわゆる液体レンズによって構成したズームレンズ機構を備えるデジタルカメラの場合もレンズ鏡筒は可動しないため、指掛かりが生じやく、本発明を適用することが好適である。液体レンズとは、水溶液とオイルの界面によって光を収束または発散させるものあり、界面の形状変更によって所望の屈折力を得ることができるため、固体レンズのようにレンズ自体を光軸方向の前後に動かさずに光学ズームを実現することができる。 Similarly, in the case of a digital camera including a zoom lens mechanism constituted by a so-called liquid lens, since the lens barrel does not move, finger catching is unlikely to occur, and it is preferable to apply the present invention. A liquid lens is a lens that converges or diverges light by an interface between an aqueous solution and an oil, and a desired refractive power can be obtained by changing the shape of the interface. Optical zoom can be realized without moving.
また、本発明は、デジタルカメラには限定されず、デジタルビデオカメラやカメラ付き携帯電話機など、固体撮像素子を用いて画像データを生成する撮影装置であれば、いかなるものにも適用することができる。なお、固体撮像素子としては、CCDイメージセンサの他、CMOSイメージセンサなどを用いることも可能である。 The present invention is not limited to a digital camera, and can be applied to any imaging device that generates image data using a solid-state imaging device, such as a digital video camera or a mobile phone with a camera. . As the solid-state imaging device, a CMOS image sensor or the like can be used in addition to the CCD image sensor.
10 デジタルカメラ(撮影装置)
11 撮像レンズ
13 ストロボ発光部
14 レリーズボタン
18 LCD(表示手段、警告手段)
21 CCD(固体撮像素子)
21a 撮像面
23 アナログ信号処理部
24 A/D変換器
26 CPU(グループ化手段、平均輝度算出手段、グループ間輝度算出手段、比較判定手段、逆光判定手段、補正係数算出手段、逆光時用グループ間輝度算出手段、逆光時用比較判定手段)
25 デジタル信号処理部
28 メモリ
40 AF演算部
45 YC信号生成回路
46 多分割測光部(多分割測光手段)
60 間引き処理部(間引き処理手段)
71 屈曲式ズームレンズ機構
72 プリズム
10 Digital camera (photographing device)
11
21 CCD (solid-state image sensor)
25 Digital
60 Thinning processing unit (thinning processing means)
71 Bending
Claims (11)
前記画像データを複数のブロックに分割し、分割されたブロックごとに輝度信号を積算する分割測光手段と、
前記分割測光手段によって分割された前記複数のブロックを、そのブロック総数より少ない複数のグループにグループ化するグループ化手段と、
前記分割測光手段によって算出された各ブロックの輝度積算値を用い、前記各グループについて平均輝度値を算出する平均輝度値算出手段と、
前記複数のグループのうち1つのグループを基準グループとし、この基準グループの平均輝度値からこの基準グループに隣接する各グループの平均輝度値を減じることによりグループ間輝度差を算出するグループ間輝度差算出手段と、
このグループ間輝度差算出手段によって算出されたグループ間輝度差を所定値と比較判定する比較判定手段と、
この比較判定手段によりグループ間輝度差が所定値より大きいと判定された場合に、前記画像データが不良画像であることを撮影者に対して警告する警告手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。 In an imaging device that converts an imaging signal obtained by imaging subject light with a solid-state imaging device into digital image data and records the image data on a recording medium.
Dividing photometric means for dividing the image data into a plurality of blocks, and integrating a luminance signal for each of the divided blocks;
Grouping means for grouping the plurality of blocks divided by the divided photometry means into a plurality of groups smaller than the total number of blocks;
Average luminance value calculation means for calculating an average luminance value for each group using the luminance integrated value of each block calculated by the divided photometry means,
One group of the plurality of groups is set as a reference group, and the difference between groups is calculated by subtracting the average luminance value of each group adjacent to the reference group from the average luminance value of the reference group. Means,
A comparison determination means for comparing and determining the inter-group luminance difference calculated by the inter-group luminance difference calculation means with a predetermined value;
An imaging device comprising: warning means for warning the photographer that the image data is a defective image when the comparison and determination means determines that the luminance difference between groups is greater than a predetermined value. apparatus.
前記逆光判定手段により逆光状態であると判定された場合に、前記隣接グループから平均輝度値の大きな上位2以上のグループを選定し、前記基準グループの平均輝度値を選定したグループの平均輝度値で除することにより、逆光による輝度勾配を補正するための補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記基準グループの平均輝度値から前記基準グループに隣接する各隣接グループの平均輝度値に前記補正係数を乗じた値を減じることにより輝度勾配が補正されたグループ間輝度差を算出する逆光時用グループ間輝度差算出手段と、
この逆光時グループ間輝度差算出手段によって算出されたグループ間輝度差を所定値と比較判定する逆光時用比較判定手段とを設け、
前記警告手段は、逆光時用比較判定手段によりグループ間輝度差が所定値より大きいと判定された場合に、前記画像データが不良画像であることを撮影者に対して警告することを特徴とする請求項2記載の撮影装置。 A backlight determination unit that determines that the backlight is in a backlight state when an average brightness value of a neighboring adjacent group is larger than an average brightness value of the reference group;
When it is determined that the backlight is in the backlight state by the backlight determination means, the top two or more groups having the largest average brightness value are selected from the adjacent groups, and the average brightness value of the reference group is selected as the average brightness value of the selected group. A correction coefficient calculation means for calculating a correction coefficient for correcting the luminance gradient due to backlight,
Backlighting group for calculating a luminance difference between groups in which a luminance gradient is corrected by subtracting a value obtained by multiplying the average luminance value of each adjacent group adjacent to the reference group by the correction coefficient from the average luminance value of the reference group Brightness difference calculating means,
A backlight comparison comparison determining unit that compares the luminance difference between groups calculated by the backlight luminance difference calculating unit with a predetermined value;
The warning means warns the photographer that the image data is a defective image when the backlight comparison comparison determination means determines that the inter-group luminance difference is greater than a predetermined value. The imaging device according to claim 2.
前記画像データを複数のブロックに分割し、分割されたブロックごとに輝度信号を積算するステップと、
前記分割測光手段によって分割された前記複数のブロックを、そのブロック総数より少ない複数のグループにグループ化するステップと、
前記分割測光手段によって算出された各ブロックの輝度積算値を用い、前記各グループについて平均輝度値を算出するステップと、
前記複数のグループのうち1つのグループを基準グループとし、この基準グループの平均輝度値からこの基準グループに隣接する各グループの平均輝度値を減じることによりグループ間輝度差を算出するステップと、
このグループ間輝度差算出手段によって算出されたグループ間輝度差を所定値と比較判定するステップと、
この比較判定手段によりグループ間輝度差が所定値より大きいと判定された場合に、前記画像データが不良画像であることを撮影者に対して警告するステップとを備えたことを特徴とする撮影方法。 In an imaging method for converting an imaging signal obtained by imaging subject light with a solid-state imaging device into digital image data and recording the image data on a recording medium,
Dividing the image data into a plurality of blocks, and integrating a luminance signal for each of the divided blocks;
Grouping the plurality of blocks divided by the divided photometry means into a plurality of groups less than the total number of blocks;
Calculating an average luminance value for each group using the luminance integrated value of each block calculated by the divided photometry means;
Calculating a luminance difference between groups by setting one group of the plurality of groups as a reference group, and subtracting the average luminance value of each group adjacent to the reference group from the average luminance value of the reference group;
A step of comparing and determining the inter-group luminance difference calculated by the inter-group luminance difference calculating means with a predetermined value;
And a step of warning the photographer that the image data is a defective image when the comparison / determination means determines that the luminance difference between groups is greater than a predetermined value. .
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