JP2008271056A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像の傾きの補正を、より適切に行うことのできる撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 撮像レンズと、前記撮像レンズを通過した光束に基づく被写体像を撮像して第１画像のデータを生成する撮像部と、前記第１画像の水平状態に対する回転角度を検出する回転検出部と、前記回転検出部により検出された前記回転角度が前記水平状態を基準とする所定角度の範囲内に含まれるか否かを判定する角度判定部と、前記回転角度が前記所定角度の範囲内に含まれているときに、前記回転角度に応じて前記第１画像を回転補正するとともに、前記回転補正後の前記第１画像の一部領域を切り出して第２画像のデータを生成する画像処理部と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被写体を電子的に撮像する撮像装置に関する。

従来から、撮像時の画像が傾いているか否かを判定し、画像が傾いている場合には、回転処理によって画像を水平に補正する撮像装置が公知である。

なお、特許文献１には、撮像素子の傾きに応じて、受光面の映像出力範囲を水平の位置に保持するビデオカメラが開示されている。
特開平６−１７８１９０

ところで、従来の撮像装置では、撮像素子の傾きの角度に拘わらず、画像を水平に補正している。そのため、必ずしもユーザーの意図通りに画像を補正できない点で改善の余地があった。例えば、撮影者が意図的に撮像装置を傾けた状態で撮像したか否かを判定することは困難である。

そこで、本発明では、画像の傾きの補正を、より適切に行うことのできる撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の撮像装置は、撮像レンズと、前記撮像レンズを通過した光束に基づく被写体像を撮像して第１画像のデータを生成する撮像部と、前記第１画像の水平状態に対する回転角度を検出する回転検出部と、前記回転検出部により検出された前記回転角度が前記水平状態を基準とする所定角度の範囲内に含まれるか否かを判定する角度判定部と、前記回転角度が前記所定角度の範囲内に含まれているときに、前記回転角度に応じて前記第１画像を回転補正するとともに、前記回転補正後の前記第１画像の一部領域を切り出して第２画像のデータを生成する画像処理部と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、ユーザーに対して警告する警告部をさらに備え、前記画像処理部は、前記回転角度が前記所定角度の範囲から外れる場合には、前記第１画像を回転補正することなく、前記警告部に警告を出力させることを特徴とする。

請求項３に記載の撮像装置は、請求項２に記載の撮像装置において、前記所定角度の入力をユーザーから受け付ける操作部をさらに備え、前記画像処理部は、前記入力に基づいて前記所定角度を設定することを特徴とする。

本発明の撮像装置によれば、画像の傾きが水平状態を基準とする補正範囲内に含まれる場合には画像を水平に補正し、補正範囲から外れる場合には画像を水平に補正しないため、より適切な画像のデータを生成することが可能になる。

図１は、本実施形態の電子カメラのブロック図である。

電子カメラは、撮像レンズ１と、撮像素子２と、Ａ／Ｄ変換部３と、画像処理部４と、バッファメモリ５と、記録Ｉ／Ｆ６と、制御部７と、水平センサ８と、モニタ９と、操作部１０と、を備える。なお、画像処理部４と、バッファメモリ５と、記録Ｉ／Ｆ６と、水平センサ８と、モニタ９と、操作部１０とは、制御部７にそれぞれ接続されている。

撮像レンズ１は、撮像素子２の撮像面に被写体像を結像させる。撮像素子２は、撮像レンズ１を通過した光束による被写体像を光電変換し、アナログの画像信号を生成する。撮像素子２の出力は、Ａ／Ｄ変換部３に接続されている。Ａ／Ｄ変換部３は、撮像素子２の出力信号のＡ／Ｄ変換を行う。

ここで、被写体を撮像するための撮像モードにおいて、撮像素子２は、後述のレリーズ釦１０ａの操作に応じて記録用画像（本画像）を撮像する。また、撮像素子２は、撮像待機時に所定間隔毎にスルー画像を撮像する。上記のスルー画像のデータは撮像素子２から間引き読み出しされて、制御部７による各種の演算処理やモニタ９の表示などに使用される。

画像処理部４は、Ａ／Ｄ変換部３から出力されたデータに各種の画像処理（色補間、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整など）を施す。また、画像処理部４は、後述の回転補正を実行する。そして、画像処理部４は、上記の画像処理後の画像や回転補正後の画像の一部領域を切り出すトリミング処理を行う。また、画像処理部４は、記録媒体（不図示）に本画像のデータを記録する前にＪＰＥＧ形式などで圧縮する処理や、圧縮された上記のデータを伸長復元する処理をも実行する。

バッファメモリ５は、画像処理部４による画像処理の前工程や後工程で本画像のデータを一時的に記録する。

記録Ｉ／Ｆ６は、記録媒体を接続するためのコネクタが形成されている。そして、記録Ｉ／Ｆ６は、コネクタに接続された記録媒体に対してデータの書き込み／読み込みを実行する。

制御部７は、所定のシーケンスプログラムにしたがって、電子カメラの統括的な制御を行うプロセッサである。

水平センサ８は、撮像レンズ１の光軸を基準とする電子カメラの水平状態に対する回転角度を検出して、制御部７に出力する。例えば、水平センサ８は、錘にかかる重力の方向を基準として、電子カメラの回転角度を検出する角度センサや、姿勢角を検出できるジャイロセンサなどの公知の姿勢センサで構成されている。

モニタ９は、制御部７の制御により各種の画像を表示する。本実施形態の例では、モニタ９は液晶モニタで構成されている。例えば、モニタ９には、制御部７の制御により撮像待機時にスルー画像が動画表示される。また、モニタ９には、制御部７の制御によりＧＵＩ（Graphical User Interface）形式の入力が可能なメニュー画面なども表示することができる。上記のメニュー画面では、ユーザーが操作部１０を介して、後述の回転補正の閾値となる角度（水平状態を基準とする補正範囲）を予め設定することも可能である。なお、メニュー画面で入力された補正範囲は、制御部７に入力される。

操作部１０は、レリーズ釦１０ａや操作釦などを有している。操作部１０のレリーズ釦１０ａは、撮像動作の指示をユーザーから受け付ける。操作部１０の操作釦は、例えば上記のメニュー画面等での入力をユーザーから受け付ける。

ここで、上記の回転補正について説明する。画像処理部４は、水平センサ８が出力する回転角度に応じて、補正対象の画像（スルー画像、本画像）が水平状態になるように回転補正することができる。この回転処理は公知のアフィン変換によって行われる。ここで、水平センサ８は、図２（１）に示すように正位置（電子カメラの天面が上を向いている状態で横向きに電子カメラを構える位置）の回転角度を０度として出力する。また、本実施形態において、反時計回りθ度の回転をθ度、時計回りθ度の回転を−θ度と表記する。

具体的には、画像処理部４は、図２に示す（１）回転角度０度（電子カメラの姿勢が正位置）、（２）回転角度９０度（電子カメラの姿勢が右側を上にした縦位置）、（３）回転角度１８０度（電子カメラの姿勢が逆位置）、（４）回転角度２７０度（電子カメラの姿勢が左側を上にした縦位置）、の４つの状態のうちのいずれかを電子カメラの水平状態と判定する。

そして、画像処理部４は、水平センサ８が出力した回転角度が上記の水平状態を基準とする補正範囲内に含まれる場合には、電子カメラが上記の（１）〜（４）の４つの状態のうちのいずれの状態に近いかを選択する。次に、画像処理部４は、選択した水平状態の回転角度になるように補正対象の画像を回転補正する。例えば、回転角度１０度の場合に撮像した画像の例を図３（ｂ）に示す。ここで、補正範囲を±１０度とした場合には、回転角度が補正範囲内に含まれるため、画像処理部４は、図３（ｂ）の画像を−１０度回転させて、（１）の回転角度０度の水平状態にする。その後、画像処理部４は、回転補正後の画像にトリミングを行う（図３（ｅ）参照）。

以下、本実施形態の電子カメラの動作を説明する。図４および図５は、本実施形態の電子カメラでの撮像処理を示すフローチャートである。なお、図４、図５の例では、補正範囲を±１０度に設定した状態を前提として説明を行う。

ステップＳ１で、制御部７は、撮像素子２を駆動させてスルー画像の撮像を行う。スルー画像の撮像は、本画像を撮像するまで行われる。

ステップＳ２で、水平センサ８は、電子カメラの回転角度を検出して、画像処理部４に出力する。

ステップＳ３で、画像処理部４は、Ｓ２で検出した回転角度が水平状態か、水平状態を基準とする補正範囲内に含まれるか、水平状態を基準とする補正範囲から外れるか、を判定する。ここで、電子カメラの水平状態に対して回転角度が大きい場合には、ユーザーが意図的に電子カメラを傾けた状態で撮像している可能性がある。一方、電子カメラの水平状態に対して回転角度が小さい場合には、ユーザーが意図しないで電子カメラを傾けた状態で撮像している可能性がある。水平状態の場合には、Ｓ４に移行する。水平状態を基準とする補正範囲内に含まれる場合には、Ｓ５に移行する。水平状態を基準とする補正範囲を外れる場合には、Ｓ８に移行する。

ステップＳ４で、画像処理部４は、スルー画像のデータに各種の画像処理を施す。そして、画像処理部４は、電子カメラが水平状態であるため、回転補正することなく、画像処理後のスルー画像にトリミングを行う。例えば、回転角度０度のときに撮像した画像の例とトリミングした画像の例とを図３（ａ）、（ｄ）に示す。その後、Ｓ７に移行する。

ステップＳ５で、画像処理部４は、スルー画像のデータに各種の画像処理を施す。そして、画像処理部４は、Ｓ２で検出した回転角度が上記の（１）〜（４）の状態のうちのいずれの状態に近いかを選択する。次に、画像処理部４は、選択した水平状態になるようにスルー画像を回転補正する。

ステップＳ６で、画像処理部４は、回転補正後のスルー画像にトリミングを行う。

ステップＳ７で、制御部７は、トリミング後のスルー画像をモニタ９に表示する。

ステップＳ８で、画像処理部４は、スルー画像のデータに各種の画像処理を施す。そして、画像処理部４は、ユーザーが意図的に電子カメラを傾けた状態で撮像していると判定し、回転補正することなく、画像処理後のスルー画像にトリミングを行う。例えば、回転角度１５度のときに撮像した画像の例とトリミングした画像の例とを図３（ｃ）、（ｆ）に示す。

ステップＳ９で、制御部７は、モニタ９に警告とトリミング後のスルー画像とを重畳させて表示する。例えば、制御部７は、モニタ９に「撮影された画像は傾いています。」等のメッセージを表示する。例えば、回転角度１５度のときにモニタ９に表示される画像の例を図３（ｇ）に示す。

ステップＳ１０で、制御部７は、レリーズ釦１０ａが半押しされたか否かを判定する。レリーズ釦１０ａが半押しされた場合（Ｙ）には、Ｓ１１に移行するとともに、制御部７はＡＦやＡＥの演算などを行う。一方、レリーズ釦１０ａが半押しされていない場合（Ｎ）には、Ｓ２へ戻る。

ステップＳ１１で、水平センサ８は、電子カメラの回転角度を検出して、画像処理部４に出力する。

ステップＳ１２で、制御部７は、レリーズ釦１０ａが全押しされたか否かを判定する。レリーズ釦１０ａが全押しされた場合（Ｙ）には、Ｓ１３に移行する。一方、レリーズ釦１０ａが全押しされていない場合（Ｎ）には、制御部７は、レリーズ釦１０ａが全押しされるまで待機する。

ステップＳ１３で、制御部７は、撮像素子２を駆動させて本画像の撮像を行う。

ステップＳ１４で、画像処理部４は、Ｓ１１で検出した回転角度が水平状態か、水平状態を基準とする補正範囲内に含まれるか、水平状態を基準とする補正範囲から外れるか、を判定する。水平状態の場合には、Ｓ１５に移行する。水平状態を基準とする補正範囲内に含まれる場合には、Ｓ１６に移行する。水平状態を基準とする補正範囲を外れる場合には、Ｓ１８に移行する。

ステップＳ１５で、画像処理部４は、本画像のデータに各種の画像処理を施す。そして、画像処理部４は、Ｓ４と同様の理由で、回転補正することなく、画像処理後の本画像にトリミングを行う。その後、Ｓ２１に移行する。

ステップＳ１６で、画像処理部４は、本画像のデータに各種の画像処理を施す。そして、画像処理部４は、Ｓ１１で検出した回転角度が上記の（１）〜（４）の状態のうちのいずれの状態に近いかを選択する。次に、画像処理部４は、選択した水平状態になるように本画像を回転補正する。

ステップＳ１７で、画像処理部４は、回転補正後の本画像にトリミングを行う。その後、Ｓ２１に移行する。

ステップＳ１８で、画像処理部４は、本画像のデータに各種の画像処理を施す。そして、画像処理部４は、Ｓ８と同様の理由で、回転補正することなく、画像処理後の本画像にトリミングを行う。

ステップＳ１９で、制御部７は、モニタ９に警告とトリミング後の本画像に対応する再生画像とを重畳させて表示する。例えば、制御部７は、モニタ９に「撮影された画像は傾いています。画像を記録しますか。」等のメッセージを表示させる。

ステップＳ２０で、制御部７は、本画像のデータを記録するか否かの指示を操作部１０を介してユーザーから受け付ける。そして、制御部７は、ユーザーから本画像のデータを記録する指示があったか否かを判定する。本画像のデータを記録する指示があった場合（Ｙ）には、Ｓ２１に移行する。一方、本画像のデータを記録しない旨の指示があった場合（Ｎ）には、Ｓ２へ戻る。

ステップＳ２１で、制御部７は、本画像のデータを記録媒体に記録する。以上で図４および図５の説明を終了する。

以下、本実施形態の作用効果を説明する。

本発明の撮像装置によれば、電子カメラの回転角度が水平状態を基準とする補正範囲内に含まれる場合には、回転角度に応じて画像を回転補正する。したがって、ユーザーが意図しないで電子カメラを傾けた状態で撮像した場合でも、自動で画像を水平状態に回転補正するため、より適切な画像を記録することができる。また、回転角度が補正範囲から外れる場合には、画像処理部４は画像を回転補正することなく、制御部７がユーザーに対して警告を行う。したがって、ユーザーの撮影意図に反して画像が回転補正されることはないため、ユーザーにとって好ましい画像を記録することができる。

（実施形態の補足）
上記実施形態のＳ９とＳ１９とで、警告の手段はメッセージ表示に限定されず、音声による警告や、ＬＥＤなどの点滅または点灯による警告によってもかまわない。

また、電子カメラの回転角度を検出する方法は上記の方法に限らない。例えば、制御部７は、（１）ユーザーの操作、（２）輪郭線の自動検出、などにより電子カメラの回転角度を検出することができる。

具体的には、（１）の場合、制御部７は、モニタ９に撮像した画像に重畳させて、操作部１０を介したユーザーの操作により、位置と傾きとが調整可能な指示線を表示する。そして、制御部７は、ユーザーがモニタ９の枠などに対して水平または垂直になるように調整した指示線の傾きに基づいて、画像の傾きを検出する。

（２）の場合、制御部７は、エッジ抽出処理により、被写体像の輪郭線を検出するとともに、画像内の水平線または垂直線を推定して、被写体像の直線部分を検出する。なお、制御部７は、直線部分を複数検出した場合には、例えば、複数の直線部分のうち、最もベクトルの向きが揃っているものを抽出して、直線部分と判定する。そして、制御部７は、検出した直線部分が撮像素子２に水平な直線または垂直な直線に対してどのくらい傾いているかを検出することで、上記の回転角度を推定することができる。

また、画像処理部４は、Ｓ４において、Ｓ２で検出した回転角度が水平状態であれば、スルー画像のトリミングを行わなくてもよい。また、画像処理部４は、Ｓ１５において、Ｓ１１で検出した回転角度が水平状態であれば、本画像のトリミングを行わなくてもよい。同様に、画像処理部４は、Ｓ８において、Ｓ２で検出した回転角度が水平状態を基準とする補正範囲を外れる場合には、スルー画像のトリミングを行わなくてもよい。また、画像処理部４は、Ｓ１８において、Ｓ１１で検出した回転角度が水平状態を基準とする補正範囲を外れる場合には、本画像のトリミングを行わなくてもよい。

また、上記のトリミング処理において、画像処理部４が切り出す画像の一部領域のサイズやアスペクト比は、限定されない。例えば、メニュー画面において、予めユーザーの入力によって画像処理部４が切り出す画像のサイズやアスペクト比を設定できるようにしてもよい。

また、電子カメラの回転角度を検出するタイミングは、スルー画像撮像時（Ｓ２）とレリーズ釦１０ａ半押し時（Ｓ１１）とに限らない。例えば、画像処理部４は、レリーズ釦１０ａ半押し時（Ｓ１１）における回転角度の検出を省略して、スルー画像撮像時（Ｓ２）に検出した回転角度が水平状態か、水平状態を基準とする補正範囲内に含まれるか、水平状態を基準とする補正範囲から外れるか、の判定を行ってもよい。

本実施形態の電子カメラのブロック図 本実施形態の電子カメラの背面図 画像の一例を示す図 本実施形態の電子カメラでの撮像処理を示すフローチャート 本実施形態の電子カメラでの撮像処理を示す図４に続くフローチャート

符号の説明

１：撮像レンズ、２：撮像素子、７：制御部、１０：操作部

Claims (3)

1. 撮像レンズと、
   前記撮像レンズを通過した光束に基づく被写体像を撮像して第１画像のデータを生成する撮像部と、
   前記第１画像の水平状態に対する回転角度を検出する回転検出部と、
   前記回転検出部により検出された前記回転角度が前記水平状態を基準とする所定角度の範囲内に含まれるか否かを判定する角度判定部と、
   前記回転角度が前記所定角度の範囲内に含まれているときに、前記回転角度に応じて前記第１画像を回転補正するとともに、前記回転補正後の前記第１画像の一部領域を切り出して第２画像のデータを生成する画像処理部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   ユーザーに対して警告する警告部をさらに備え、
   前記画像処理部は、前記回転角度が前記所定角度の範囲から外れる場合には、前記第１画像を回転補正することなく、前記警告部に警告を出力させることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記所定角度の入力をユーザーから受け付ける操作部をさらに備え、
   前記画像処理部は、前記入力に基づいて前記所定角度を設定することを特徴とする撮像装置。
   

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