JP2008103809A - 撮影装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮影環境に制限を受けることなく、抽出対象の画像を被写体像から抜き出すことができる撮影装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム。
【解決手段】モード切替スイッチが近距離抽出モードに設定されているか否かが判定され（１００）、発光部によりストロボが発光され、被写体が撮影される（１０２）。この撮影の直前には、撮影環境に応じた露出状態の設定、及び合焦制御（撮影条件の決定）が自動で行なわれている。次に、ストロボが発光されずに、前記撮影条件と同一の条件で被写体が撮影される（１０４）。画素毎に、各被写体像の輝度成分値の差分が演算される（１０６）。演算された輝度成分値の差分が所定の閾値未満か否かが判定され（１０８）、該当画素に対応する被写体像の領域を抽出領域から削除し（１１０）、抽出領域を特定し、被写体像から該抽出領域の画像を抽出する（１１４）。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮影装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。

照明光により照らされて、観察対象物および外乱光源を含む背景像が共に写りこんだ被写体像と、照明光が照らされず、観察対象物が目立たない背景のみの被写体像とを撮影し、照明光により照らされた被写体像のデータから照明光が照らさていない被写体のデータを減算処理することにより、背景像が除かれた観察対象物の画像を得る技術が従来より知られている。観察対象物の画像が得られる理由は、双方でほぼ同じ輝度分布で記録されている背景像はその輝度の大きさによらず分布がフラットとなることと、逆に輝度差の大きい観察対象物の像は照明点灯時の輝度をほぼ反映した画像となることによる（特許文献１参照）。

また、自動的にストロボを発光させ、撮影用レンズの絞りを最も絞った状態で撮影し、全被写体のうち近距離領域の被写体のみの露光量が適切となった第1の画像と、ストロボを発光させることなく、画像全体の露光量が最適となるように撮影用レンズの思絞りを調整した第２の画像とから、近距離領域の被写体を抽出する技術が知られている（特許文献２参照）。

この第1の画像では、近距離の被写体に関しては、適正な露光量となっているが、遠距離の被写体に関しては、撮影用レンズの絞りを絞った状態で撮影されているため、ストロボ光の到達量が少なく露光量不足である。一方、第２の画像では、近距離の被写体、遠距離の被写体の両方が適正な露光量で撮影されている。

このような撮影の結果、近距離領域に関しては、第１の画像及び第２の画像の両方が適正な露光量となるのに対し、遠距離領域に関しては、第１の画像では露光量不足であり、第２の画像では適正な露光量となる。このような性質を利用し、第１の画像の画素毎の階調値と第２の画像の画素毎の階調値との差分の絶対値を各画素の階調値とする差分画像を求め、この差分画像に基づいて近距離領域を決定することができる。
特開平１１−１３４５０５号公報 特開２００２−３５８５１９公報

しかしながら、前記特許文献１に記載されている技術は、照明を点灯して撮影した被写体像と照明を点灯させずに撮影した被写体像との差分を抽出対象の画像としているため、抽出対象の画像の明るさが適正であるとは限らない。即ち、適正な明るさの抽出対象の画像を得るためには、抽出対象が適正な露光量となるように照明光が照らされる環境が必要である。

また、前記特許文献２に記載されている技術は、全被写体のうち近距離領域の被写体のみの露光量が適切となるようにストロボを発光させて撮影した被写体像の背景部分と、ストロボを発光させず、被写体像全体の露光量が適切となるように調整されて撮影した被写体像の背景部分とで、輝度の差分が出るような環境で撮影することが前提となっているため、例えば、背景部分に、窓の風景等の外光が当たっている被写体がある場合には、背景部分の輝度の差分が少なくなってしまい、中心被写体と背景部分との切り分けができなくなってしまう。即ち、所望の画像を得るためには屋内等の環境で撮影することが前提となってしまう。また、中心被写体が近距離である場合でも、自動露出で撮影された被写体像とストロボを発光させて撮影された被写体像とでは輝度の差が異なるため、中心被写体を背景部分から正確に特定することは困難である。

このように、特許文献１に記載されている技術及び特許文献２に記載されている技術では、所望の画像を得るために撮影環境が制限される、という問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するために成されたもので、撮影環境に制限を受けることなく、抽出対象の画像を被写体像から抜き出すことができる撮影装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムを得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被写体に対して撮影補助光を発光する発光手段と、撮影時に受光量に応じた信号を各々出力する複数の光電変換素子を備えた撮影手段と、各々の光電変換素子毎に、前記撮影補助光が発光されて撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第１の信号に基づく明るさを示す物理量と、前記撮影補助光が発光されずに前記撮影と同一の撮影条件で撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第２の信号に基づく前記明るさを示す物理量との差を演算する演算手段と、前記差の絶対値が所定値以上の光電変換素子を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する抽出手段と、を備えている。

請求項１の発明では、撮影時に受光量に応じた信号を各々出力する複数の光電変換素子を備えた撮影手段が、被写体に対して撮影補助光を発光する発光手段を発光させて撮影を行い、前記光電変換素子の各々から出力された第１の信号に基づく明るさを示す物理量を得ると共に、該撮影手段が、該発光手段を発光させずに前記撮影と同一の撮影条件で撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第２の信号に基づく明るさを示す物理量を得る。演算手段が、各々の光電変換素子毎に、前記第１の信号に基づく明るさを示す物理量と、前記第２の信号に基づく明るさを示す物理量との差を演算する。

そして、特定手段が、前記差の絶対値が所定値以上の光電変換素子を特定し、抽出手段が、該特定された光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する。

請求項１の発明によれば、撮影補助光の発光についての条件以外は同一の撮影条件で撮影を２回行い、撮影補助光を発光させて得られた信号に基づいた物理量と撮影補助光を発光させずに得られた信号に基づいた物理量との差によって、抽出領域を特定しているので、自然光等の撮影補助光以外の外光の照射がある場合でも、近距離の被写体像を抽出することができる。

即ち、請求項１の発明によれば、撮影環境に制限を受けることなく、抽出領域を特定することができる、という効果が得られる。

請求項２の発明は、請求項１記載の撮影装置において、前記光電変換素子を特定するための前記所定値を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくしたものである。

一般に、抽出対象の撮影者から近距離の被写体が位置する領域は、被写体像の中心部である場合が多く、周辺部に抽出対象の被写体が位置する場合は少ない。請求項２の発明によれば、光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって、所定値を徐々に大きくするので、第１の信号と、第２の信号に基づく明るさを示す物理量との差が大きい周辺部の領域を、抽出対象外にすることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の撮影装置において、前記抽出手段は、前記特定された光電変換素子が所定個数以上連続している領域内に存在する光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出するものである。

一般に、抽出対象の撮影者から近距離の被写体は、被写体像中の所定面積を占める場合が多い。請求項３の発明によれば、特定された光電変換素子が所定個数以上連続している領域内に存在する光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出するので、第１の信号と、第２の信号に基づく明るさを示す物理量との差が大きい領域であっても、面積が所定面積以下の領域を、抽出対象外にすることができる。

請求項４の発明は、請求項３記載の撮影装置において、前記所定個数を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくしたものである。

一般に、抽出対象の撮影者から近距離の被写体が位置する領域は、被写体像の中心部である場合が多く、周辺部に抽出対象の被写体が位置する場合は少ない。請求項４の発明によれば、連続して存在する光電変換素子の所定個数を、光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくするので、第１の信号と、第２の信号に基づく明るさを示す物理量との差が大きい周辺部の領域を、抽出対象外にすることができる。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の撮影装置において、前記物理量を、信号の輝度成分としたものである。

なお、第１の信号及び第２の信号に基づく明るさを示す物理量は、信号の輝度成分に限らない。例えば、各々の信号のＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の何れかに基づく量、又はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の信号の示す値の平均量でもよい。

また、光電変換素子を特定する物理量の差は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色毎の第１の信号の示す値と第２の信号の示す値の差の合計量でもよい。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の撮影装置において、前記撮影条件は、自動露出制御によって制御された露出の条件、自動合焦制御によって制御された合焦の条件、自動ホワイトバランス調整制御によって調整されたホワイトバランスの条件、前記光電変換素子の感度、及びガンマ補正処理の条件の少なくとも１つを含むものである。

請求項７の発明は、撮影時に受光量に応じた信号を出力する複数の光電変換素子毎に、撮影補助光が発光されて撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第１の信号に基づく明るさを示す物理量と、前記撮影補助光が発光されずに前記撮影と同一の撮影条件で撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第２の信号に基づく前記明るさを示す物理量との差を演算し、前記差の絶対値が所定値以上の光電変換素子を特定し、前記特定された光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する画像処理方法である。

請求項７の発明によれば、請求項１の発明と同様に作用するので、請求項１の発明と同様に、撮影環境に制限を受けることなく、抽出対象の画像を被写体像から抜き出すことができる、という効果が得られる。

請求項８の発明は、請求項７記載の画像処理方法において、前記光電変換素子を特定するための前記所定値を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした画像処理方法である。

請求項９の発明は、請求項７又は請求項８記載の画像処理方法において、前記特定された光電変換素子が所定個数以上連続している領域内に存在する光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する画像処理方法である。

請求項１０の発明は、請求項９記載の画像処理方法において、前記所定個数を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした画像処理方法である。

請求項１１の発明は、請求項７乃至請求項１０の何れか１項記載の画像処理方法において、前記物理量を、信号の輝度成分とした画像処理方法である。

請求項１２の発明は、請求項７乃至請求項１１の何れか１項記載の画像処理方法において、前記撮影条件は、自動露出制御によって制御された露出の条件、自動合焦制御によって制御された合焦の条件、自動ホワイトバランス調整制御によって調整されたホワイトバランスの条件、前記光電変換素子の感度、及びガンマ補正処理の条件の少なくとも１つを含む画像処理方法である。

請求項１３の発明は、撮影時に受光量に応じた信号を出力する複数の光電変換素子毎に、撮影補助光が発光されて撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第１の信号に基づく明るさを示す物理量と、前記撮影補助光が発光されずに前記撮影と同一の撮影条件で撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第２の信号に基づく前記明るさを示す物理量との差を演算するステップと、前記差の絶対値が所定値以上の光電変換素子を特定するステップと、前記特定された光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出するステップとを含む処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムである。

請求項１３の発明によれば、請求項１及び請求項７の発明と同様に作用するので、請求項１及び請求項７の発明と同様に、撮影環境に制限を受けることなく、抽出対象の画像を被写体像から抜き出すことができる、という効果が得られる。

請求項１４の発明は、請求項１３記載の画像処理プログラムにおいて、前記光電変換素子を特定するための前記所定値を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした画像処理プログラムである。

請求項１５の発明は、請求項１３又は請求項１４記載の画像処理プログラムにおいて、前記抽出するステップで、前記特定された光電変換素子が所定個数以上連続している領域内に存在する光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する画像処理プログラムである。

請求項１６の発明は、請求項１５記載の画像処理プログラムにおいて、前記所定個数を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした画像処理プログラムである。

請求項１７の発明は、請求項１３乃至請求項１６の何れか１項記載の画像処理プログラムにおいて、前記物理量を、信号の輝度成分とした画像処理プログラムである。

請求項１８の発明は、請求項１３乃至請求項１７の何れか１項記載の画像処理プログラムにおいて、前記撮影条件は、自動露出制御によって制御された露出の条件、自動合焦制御によって制御された合焦の条件、自動ホワイトバランス調整制御によって調整されたホワイトバランスの条件、前記光電変換素子の感度、及びガンマ補正処理の条件の少なくとも１つを含む画像処理プログラムである。

以上説明したように、本発明によれば、撮影環境に制限を受けることなく、抽出対象の画像を被写体像から抜き出すことができる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ（以下、単に「カメラ」という）１０の外観上の構成を説明する。

カメラ１０の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ１１と、撮影時に必要に応じて被写体に照射する撮影補助光のストロボ光を発する発光手段としての発光部１４と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ１６と、が備えられている。また、カメラ１０の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）１８Ａと、電源スイッチ１８Ｂと、モード切替スイッチ１８Ｃと、が備えられている。

なお、本実施形態に係るカメラ１０のレリーズボタン１８Ａは、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。

そして、カメラ１０では、レリーズボタン１８Ａを半押し状態にすることによりＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、オートフォーカス（ＡＦ）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。

また、モード切替スイッチ１８Ｃは、被写体に接近した状態で撮影するモードであるマクロ撮影モード、静止画像の撮影を行うモードである静止画撮影モード、動画像の撮影を行うモードである動画撮影モード、被写体像を後述するＬＣＤ２０に再生するモードである再生モード、及び被写体像に含まれる近距離の画像を抽出するモードである近距離抽出モードの何れかのモードに設定する際に回転操作される。また、近距離抽出モードに設定された際には、被写体像の中心部付近の近距離領域を抽出する中心領域抽出モードに設定することができる。

一方、カメラ１０の背面には、前述のファインダ１６の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示するための液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という）２０と、十字カーソルボタン１８Ｄと、が備えられている。なお、十字カーソルボタン１８Ｄは、ＬＣＤ２０の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向を示す４つの矢印ボタンを含んで構成されている。

さらに、カメラ１０の背面には、ＬＣＤ２０にメニュー画面を表示させるときに押圧操作されるメニューボタンと、それまでの操作内容を確定するときに押圧操作される決定ボタンと、直前の操作内容をキャンセルするときに押圧操作されるキャンセルボタンと、発光部１４の発光状態を設定するときに押圧操作される発光ボタンと、が備えられている。

次に、図２を参照して、本実施形態に係るカメラ１０の電気系の要部構成を説明する。

カメラ１０は、前述のレンズ１１を含んで構成された光学ユニット１２と、レンズ１１の光軸後方に配設された複数の光電変換素子で構成される撮影手段としての電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という）２２と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部２４と、を含んで構成されている。

また、カメラ１０は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という）２６と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部２８と、を含んで構成されている。このデジタル信号処理としては、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整処理、及びガンマ補正処理等が含まれる。

なお、デジタル信号処理部２８は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ４０の所定領域に直接記憶させる制御も行う。

ＣＣＤ２２の出力端はアナログ信号処理部２４の入力端に、アナログ信号処理部２４の出力端はＡＤＣ２６の入力端に、ＡＤＣ２６の出力端はデジタル信号処理部２８の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ２２から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部２４によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ２６によってデジタル画像データに変換された後にデジタル信号処理部２８に入力される。

一方、カメラ１０は、被写体像やメニュー画面等をＬＣＤ２０に表示させるための信号を生成してＬＣＤ２０に供給するＬＣＤインタフェース３４と、カメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）３６と、撮影により得られたデジタル画像データ等を記憶するメモリ４０と、メモリ４０に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース３８と、を含んで構成されている。

さらに、カメラ１０は、可搬型のメモリカード４４をカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース４２と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸張処理を行う圧縮・伸張処理回路４６と、を含んで構成されている。

なお、本実施形態のカメラ１０では、メモリ４０としてフラッシュ・メモリ（Flash Memory）が用いられ、メモリカード４４としてスマートメディア（Smart Media（登録商標））が用いられている。

デジタル信号処理部２８、ＬＣＤインタフェース３４、ＣＰＵ３６、メモリインタフェース３８、外部メモリインタフェース４２及び圧縮・伸張処理回路４６はシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ３６は、デジタル信号処理部２８及び圧縮・伸張処理回路４６の作動の制御、ＬＣＤ２０に対するＬＣＤインタフェース３４を介した各種情報の表示、メモリ４０及びメモリカード４４へのメモリインタフェース３８及び外部メモリインタフェース４２を介したアクセスを各々行うことができる。

一方、カメラ１０には、主としてＣＣＤ２２を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２２に供給するタイミングジェネレータ３０が備えられており、ＣＣＤ２２の駆動はＣＰＵ３６によりタイミングジェネレータ３０を介して制御される。

さらに、カメラ１０にはモータ駆動部３２が備えられており、光学ユニット１２に備えられた焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータの駆動もＣＰＵ３６によりモータ駆動部３２を介して制御される。

第１実施形態に係るレンズ１１は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、これらのモータは各々ＣＰＵ３６の制御によりモータ駆動部３２から供給された駆動信号によって駆動される。

また、前述のレリーズボタン１８Ａ、電源スイッチ１８Ｂ、モード切替スイッチ１８Ｃ、十字カーソルボタン１８Ｄ、メニューボタン等の各種ボタン、スイッチ類（以下、「操作部１８」と総称する場合がある）はＣＰＵ３６に接続されており、ＣＰＵ３６は、これらの操作部１８に対する操作状態を常時把握できる。

さらに、前述した発光部１４もＣＰＵ３６に接続されており、発光部１４によるストロボ光の発光もＣＰＵ３６によって制御されている。

また、カメラ１０は、撮影画面内の被写体のうち、近距離の被写体の画像を抽出する領域抽出部４８と接続している。この領域抽出部４８もＣＰＵ３６に接続されており、ＣＰＵ３６によって制御されている。領域抽出部４８では、ストロボ光を発光して撮影した被写体像の、各光電変換素子と対応する画素の画素値と、ストロボ光を発光せずに撮影した被写体像の、各光電変換素子と対応する画素の画素値との差分の演算に基づき、近距離の被写体の画像が抽出される。

この近距離の被写体の画像が抽出のための、ストロボ光を発光した撮影とストロボ光を発光しない撮影との２回の連続撮影も、モード切替スイッチ１８Ｃが近距離抽出モードに設定された場合に、ＣＰＵ３６の制御によって行われる。

次に、図３のフローチャートを参照して、近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンのプログラムは、領域抽出部４８のＲＯＭ（図示省略）に記憶されている。

ステップ１００では、モード切替スイッチ１８Ｃが近距離抽出モードに設定されているか否かが判定される。肯定された場合、ステップ１０２で、発光部１４によりストロボが発光され、被写体が撮影される。この撮影の直前には、レリーズボタン１８Ａを半押し状態にすることにより、撮影環境に応じた露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）の設定、及び合焦制御が自動で行なわれている。この被写体像は、メモリインターフェース３８を介してメモリ４０に記録される。

次に、ステップ１０４では、ストロボが発光されずに、被写体が撮影される。このステップ１０４では、露出状態の設定、及び合焦制御は行なわれず、ステップ１０２と同一の撮影条件で撮影される。また、デジタル信号処理部２８によるＡＷＢ調整処理の条件、及びガンマ補正処理の条件もステップ１０２での撮影時と同一の条件である。この被写体像は、メモリインターフェース３８を介してメモリ４０に記録される。

演算手段としてのステップ１０６では、メモリ４０からステップ１０２で撮影した被写体像とステップ１０４で撮影した被写体像とが読み出され、画素毎に、各被写体像の輝度成分値の差分が演算される。

ステップ１０８では、ステップ１０６で演算した輝度成分値の差分が所定の閾値未満か否かが判定される。肯定された場合は、特定手段としてのステップ１１０で、該当画素に対応する被写体像の領域を抽出領域から削除する。即ち、否定された場合は、該当画素に対応する被写体像の領域は抽出領域とされる。

ステップ１１２では、全ての画素について、ステップ１０６乃至ステップ１１０の処理が行なわれたか否かが判定される。肯定された場合は、抽出領域の特定が完了している場合であり、抽出手段としてのステップ１１４へ移行する。ステップ１１４では、ステップ１０２の撮影で得られた被写体像から抽出領域に特定された領域の画像を抽出する。

ここで、被写体と２回の撮影により得られた信号の輝度成分値との関係の例を図４に示す。

図４（Ａ）には、被写体が示されている。人物像４Ａが位置する領域が撮影者から近距離の抽出領域であり、人物像４Ａの後方に位置する山４Ｂは抽出領域から除かれる領域である。

図４（Ｂ）に示されるのは、図４（Ａ）内の一点鎖線４Ｃで示される領域の輝度成分値である。４Ｄで示されるように、人物像４Ａが位置する撮影者から近距離の領域では、ストロボが発光された撮影とストロボが発光されない撮影とでは輝度成分値に差が生じる。

図４（Ｃ）に示されるのは、ストロボが発光された撮影の輝度成分値とストロボが発光されない撮影の輝度成分値との差分値である。第１実施形態では、図４（Ｃ）に示されているような輝度成分値に差分が生じる被写体像の領域を特定し、ストロボが発光された撮影によって得られた被写体像から該領域の画像を抽出する。

なお、図４では、説明を簡単にするために、輝度成分値の差分がない領域は全て抽出領域から除くようになっているが、第１実施形態では、差分が所定値（輝度成分値の５％程度の値）以下の領域を抽出領域から除くようになっている。

なお、上述した処理フローでは、ストロボを発光することにより適正な露光量の被写体像が得られる場合について説明したが、ストロボを発光しない撮影により適正な露光量の被写体像が得られる場合には、ステップ１０４の処理の次にステップ１０２の処理が行なわれ、ステップ１１４では、ストロボを発光しない撮影により得られた被写体像から抽出領域の画像を抽出される。

また、カメラ１０は、撮影環境に応じて自動的にストロボが発光される構成のものでも、撮影者が手動でストロボを発光させる構成のものでもよい。

さらに、第１実施形態では、各被写体像の輝度成分値の差分によって抽出領域を特定したが、該特定は、各被写体像の輝度成分値の差分に限らない。例えば、各々被写体像のＲ，Ｇ，Ｂの何れかの色の画素値の差分、又はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素値の平均量の差分で行ってもよい。

また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎の画素値の差の合計量でもよい。

以上説明したように、第１実施形態では、ストロボの発光の有無の条件以外は同一の撮影条件で撮影を２回行い、ストロボを発光させて得られた信号に基づく物理量とストロボを発光させずに得られた信号に基づく物理量との差によって、抽出領域を特定しているので、自然光等のストロボ以外の外光の照射がある場合でも、近距離の被写体像を抽出することができる。

即ち、請求項１の発明によれば、撮影環境に制限を受けることなく、抽出領域を特定することができる、という効果が得られる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図５を参照して説明する。

第２実施形態では、ストロボの発光の有無の条件以外は同一の撮影条件で２回撮影された被写体像の輝度成分値の差分と比較される閾値を、被写体像の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくする場合について説明する。

なお、この場合のカメラ１０の構成は、第１実施形態に示したカメラ１０（図１及び図２参照）と同様であるので、ここでの説明は省略する。

図５は、第２実施形態の近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンのプログラムは、領域抽出部４８のＲＯＭに記憶されている。なお、第２実施形態に係るカメラ１０では、第１実施形態と同様の近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理が実行されるが、当該処理のここでの説明は省略する。

第２実施形態のカメラ１０は、モード切替スイッチ１８Ｃが、近距離抽出モードに設定されると共に、中心領域抽出モードに設定されている。

ステップ１００で、モード切替スイッチ１８Ｃが近距離抽出モードに設定されているか否かが判定され、肯定された場合、ステップ１０１Ａへ移行する。

ステップ１０１Ａでは、モード切替スイッチ１８Ｃが中心領域抽出モードに設定されているか否かが判定され、肯定された場合、ステップ１０１Ｂで、差分の閾値が、被写体像の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくなるように設定される。

なお、第１実施形態と同様に、第２実施形態でも、ストロボを発光することにより適正な露光量の被写体像が得られる場合について説明したが、ストロボを発光しない撮影により適正な露光量の被写体像が得られる場合には、ストロボを発光しない撮影の後にストロボを発光する撮影を行い、ストロボを発光しない撮影により得られた被写体像から抽出領域の画像を抽出する。

また、カメラ１０は、撮影環境に応じて自動的にストロボが発光される構成のものでも、撮影者が手動でストロボを発光させる構成のものでもよい。

さらに、第１実施形態と同様に、第２実施形態でも、抽出領域を特定は、各被写体像の輝度成分値の差分に限らない。例えば、各々被写体像のＲ，Ｇ，Ｂの何れかの色の画素値の差分、又はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素値の平均量の差分で行ってもよく、また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎の画素値の差の合計量でもよい。

以上説明したように、第２実施形態では、被写体像の中心部から周辺部に向かって、閾値を徐々に大きくするので、周辺部の領域を、抽出対象外にすることができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図６を参照して説明する。

第３実施形態では、抽出領域の候補となった領域のうち、予め定められた閾面積以上の領域を、抽出領域として特定する場合について説明する。

なお、この場合のカメラ１０の構成は、第１実施形態に示したカメラ１０（図１及び図２参照）と同様であるので、ここでの説明は省略する。

図６は、第３実施形態の近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンのプログラムは、領域抽出部４８のＲＯＭに記憶されている。なお、第３実施形態に係るカメラ１０では、第１実施形態と同様の近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理が実行されるが、当該処理のここでの説明は省略する。

ステップ１１２で、全ての画素について、ステップ１０６乃至ステップ１１０の処理が行なわれたか否かが判定され、肯定された場合は、ステップ１１３Ａへ移行する。

ステップ１１３Ａでは、ステップ１０６乃至ステップ１１２の処理で特定された抽出領域の候補となった領域の面積が予め定められた閾面積以上か否かを判定する。肯定された場合は、ステップ１１３Ｂで、該領域を抽出領域とする。

次に、ステップ１１４では、ステップ１０２の撮影で得られた被写体像から抽出領域に特定された領域の画像を抽出する。

ステップ１１５では、全ての抽出領域の候補となった領域について、ステップ１１３Ａの処理が行われたか否かが判定される。

なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、第３実施形態でも、ストロボを発光することにより適正な露光量の被写体像が得られる場合について説明したが、ストロボを発光しない撮影により適正な露光量の被写体像が得られる場合には、ストロボを発光しない撮影の後にストロボを発光する撮影を行い、ストロボを発光しない撮影により得られた被写体像から抽出領域の画像を抽出する。

また、カメラ１０は、撮影環境に応じて自動的にストロボが発光される構成のものでも、撮影者が手動でストロボを発光させる構成のものでもよい。

さらに、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、第３実施形態でも、抽出領域を特定は、各被写体像の輝度成分値の差分に限らない。例えば、各々被写体像のＲ，Ｇ，Ｂの何れかの色の画素値の差分、又はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素値の平均量の差分で行ってもよく、また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎の画素値の差の合計量でもよい。

以上説明したように、第３実施形態では、抽出領域の候補となった領域の面積と閾面積を比較するので、画素毎の画素値の差分が大きい領域であっても、面積が閾面積以下の領域を、抽出対象外にすることができる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を図７を参照して説明する。

第４実施形態では、抽出領域の候補となった領域のうち、閾面積以上の領域を、抽出領域として特定する場合であり、且つ、閾面積を、被写体像の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくする場合について説明する。

なお、この場合のカメラ１０の構成は、第１実施形態に示したカメラ１０（図１及び図２参照）と同様であるので、ここでの説明は省略する。

図７は、第４実施形態の近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンのプログラムは、領域抽出部４８のＲＯＭに記憶されている。なお、第４実施形態に係るカメラ１０では、第１実施形態同様の近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理、及び第３実施形態の閾面積以上の領域を、抽出領域として特定する処理とが実行されるが、当該処理のここでの説明は省略する。

ステップ１００で、モード切替スイッチ１８Ｃが近距離抽出モードに設定されているか否かが判定され、肯定された場合、ステップ１０１Ａへ移行する。

ステップ１０１Ａでは、モード切替スイッチ１８Ｃが中心領域抽出モードに設定されているか否かが判定され、肯定された場合、ステップ１０１Ｂ’で、抽出領域と比較される閾面積が、被写体像の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくなるように設定される。

なお、第１実施形態乃至第３実施形態と同様に、第４実施形態でも、ストロボを発光することにより適正な露光量の被写体像が得られる場合について説明したが、ストロボを発光しない撮影により適正な露光量の被写体像が得られる場合では、ストロボを発光しない撮影の後にストロボを発光する撮影を行い、ストロボを発光しない撮影により得られた被写体像から抽出領域の画像を抽出する。

また、カメラ１０は、撮影環境に応じて自動的にストロボが発光される構成のものでも、撮影者が手動でストロボを発光させる構成のものでもよい。

さらに、第１実施形態乃至第３実施形態と同様に、第４実施形態でも、抽出領域を特定は、各被写体像の輝度成分値の差分に限らない。例えば、各々被写体像のＲ，Ｇ，Ｂの何れかの色の画素値の差分、又はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素値の平均量の差分で行ってもよく、また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分毎の画素値の差の合計量でもよい。

以上説明したように、第４実施形態では、抽出領域の候補となった領域の面積と比較する閾面積を、被写体像の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくするので、ストロボが発光されて撮影された被写体とストロボが発光されずに撮影された被写体との画素毎の画素値の差分が大きい周辺部の領域を、抽出対象外にすることができる。

第１本実施形態に係るデジタルカメラの外観を示す外観図である。 第１実施形態に係るデジタルカメラの電気系の要部構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理ルーチンを示すフローチャートである。 （Ａ）は被写体を表し、（Ｂ）各撮影で得られた輝度成分値を示し、（Ｃ）は各撮影で得られた輝度成分値の差分を示す。 第２実施形態に係る近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理ルーチンを示すフローチャートである。 第３実施形態に係る近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理ルーチンを示すフローチャートである。 第４実施形態に係る近距離の被写体の画像を被写体像から抽出する処理ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ カメラ
１２ 光学ユニット
１４ 発光部
１８Ａ レリーズボタン
１８Ｃ モード切替スイッチ
２２ ＣＣＤ
２８ デジタル信号処理部
３２ モータ駆動部
４８ 領域抽出部

Claims (18)

1. 被写体に対して撮影補助光を発光する発光手段と、
   撮影時に受光量に応じた信号を各々出力する複数の光電変換素子を備えた撮影手段と、
   各々の光電変換素子毎に、前記撮影補助光が発光されて撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第１の信号に基づく明るさを示す物理量と、前記撮影補助光が発光されずに前記撮影と同一の撮影条件で撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第２の信号に基づく前記明るさを示す物理量との差を演算する演算手段と、
   前記差の絶対値が所定値以上の光電変換素子を特定する特定手段と、
   前記特定手段によって特定された光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する抽出手段と、
   を備えた撮影装置。
2. 前記光電変換素子を特定するための前記所定値を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした請求項１記載の撮影装置。
3. 前記抽出手段は、前記特定された光電変換素子が所定個数以上連続している領域内に存在する光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する請求項１又は請求項２記載の撮影装置。
4. 前記所定個数を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした請求項３記載の撮影装置。
5. 前記物理量を、信号の輝度成分とした請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の撮影装置。
6. 前記撮影条件は、自動露出制御によって制御された露出の条件、自動合焦制御によって制御された合焦の条件、自動ホワイトバランス調整制御によって調整されたホワイトバランスの条件、前記光電変換素子の感度、及びガンマ補正処理の条件の少なくとも１つを含む請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の撮影装置。
7. 撮影時に受光量に応じた信号を出力する複数の光電変換素子毎に、撮影補助光が発光されて撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第１の信号に基づく明るさを示す物理量と、前記撮影補助光が発光されずに前記撮影と同一の撮影条件で撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第２の信号に基づく前記明るさを示す物理量との差を演算し、
   前記差の絶対値が所定値以上の光電変換素子を特定し、
   前記特定された光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する画像処理方法。
8. 前記光電変換素子を特定するための前記所定値を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした請求項７記載の画像処理方法。
9. 前記特定された光電変換素子が所定個数以上連続している領域内に存在する光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する請求項７又は請求項８記載の画像処理方法。
10. 前記所定個数を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした請求項９記載の画像処理方法。
11. 前記物理量を、信号の輝度成分とした請求項７乃至請求項１０の何れか１項記載の画像処理方法。
12. 前記撮影条件は、自動露出制御によって制御された露出の条件、自動合焦制御によって制御された合焦の条件、自動ホワイトバランス調整制御によって調整されたホワイトバランスの条件、前記光電変換素子の感度、及びガンマ補正処理の条件の少なくとも１つを含む請求項７乃至請求項１１の何れか１項記載の画像処理方法。
13. 撮影時に受光量に応じた信号を出力する複数の光電変換素子毎に、撮影補助光が発光されて撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第１の信号に基づく明るさを示す物理量と、前記撮影補助光が発光されずに前記撮影と同一の撮影条件で撮影されたときに前記光電変換素子の各々から出力された第２の信号に基づく前記明るさを示す物理量との差を演算するステップと、
    前記差の絶対値が所定値以上の光電変換素子を特定するステップと、
    前記特定された光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出するステップと
    を含む処理をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
14. 前記光電変換素子を特定するための前記所定値を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした請求項１３記載の画像処理プログラム。
15. 前記抽出するステップで、前記特定された光電変換素子が所定個数以上連続している領域内に存在する光電変換素子から出力された第１の信号及び第２の信号の何れか一方を抽出する請求項１３又は請求項１４記載の画像処理プログラム。
16. 前記所定個数を、前記光電変換素子が位置する領域の中心部から周辺部に向かって徐々に大きくした請求項１５記載の画像処理プログラム。
17. 前記物理量を、信号の輝度成分とした請求項１３乃至請求項１６の何れか１項記載の画像処理プログラム。
18. 前記撮影条件は、自動露出制御によって制御された露出の条件、自動合焦制御によって制御された合焦の条件、自動ホワイトバランス調整制御によって調整されたホワイトバランスの条件、前記光電変換素子の感度、及びガンマ補正処理の条件の少なくとも１つを含む請求項１３乃至請求項１７の何れか１項記載の画像処理プログラム。

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