JP2008535378A - デジタル画像撮影装置のためのユーザ確立可変画像サイズ - Google Patents

Abstract

ユーザが、画像センサを有するデジタル画像撮影装置で画像サイズを可変できるようにする方法および装置。本発明のいくつかの態様は、画像寸法、画像のアスペクト比、および画像のプリント・サイズのうちの１つに対する値を指定することにより、ユーザが、画像撮影装置により撮影しようとしている画像のカスタム・出力サイズを指定することができるようにするステップと、画像に対するユーザ指定の出力サイズから、画像センサの対応する撮影領域を決定するステップと、画像センサの撮影領域だけに対応するセンサ・データを撮影するステップと、撮影したセンサ・データをユーザ指定の出力サイズの画像に処理するステップとを含む。

Description

本発明は、デジタル画像撮影装置に関し、特に、ユーザがデジタル画像撮影装置のために画像サイズを可変できるようにするための方法および装置に関する。

デジタル・カメラおよびカメラ電話のようなデジタル画像撮影装置は、通常、標準アスペクト比、すなわち画像の高さと幅の比率、を使用して画像を撮影する。最も普通に使用される２つのアスペクト比は、４：３および３：２である。大部分のコンピュータ画面およびビデオ・モニタが４：３の比率を有し、従来の３５ｍｍフィルム撮影が、３：２のネガを生成し、（それ故、４インチ×６インチが普通のプリント・フォーマットである）ために、これらの比率が普通使用される。

デジタル・カメラは非常に高い解像度を有していて、場合によっては必要以上の遥かに高い解像度を有しているので、ある種のデジタル・カメラを使用した場合、ユーザは、自分が画像を撮影しようとする解像度を自由に選択することができる。例えば、ソニーのＤＳＣ−Ｆ７０７のユーザは、下記の解像度の中から好きな解像度を選択することができる。

２５６０×１９２０
２５６０（３：２） ［２５６０×１７０７］
２０４８×１５３６
１２８０×９６０
６４０×４８０
２番目の解像度が（「２５６０（３：２）」）が、３：２のアスペクト比を有しているのを除けば、すべての解像度オプションは４：３のアスペクト比を有していることに留意されたい。このカメラにおいては、ユーザは、４：３または３：２のアスペクト比で、可能な最高の解像度の写真を自由に撮影することができる。

劇場スクリーン、テレビジョンおよびコンピュータ・ディスプレイ（デスクトップおよびラップトップ）は、新しいアスペクト比基準である１６：９を導入している。さらに、出版のために画像を提出しなければならない場合の特種なサイズおよびアスペクト比のいくつかの例がある。４：３でも３：２でもないアスペクト比の画像を生成するためには、手動処理が非常に多い画像編集ソフトウェアによりコンピュータ上で画像を編集しなければならない。

米国特許第６，６５０，３６６号（以後’３６６特許と呼ぶ）に、この処理の一例が記載されている。’３６６特許においては、デジタル・カメラは、画像センサから撮影した圧縮していないデジタル画像を、カメラ内のメモリ上に格納する。次に、ユーザは、処理する画像を選択し、出力画像の所望のクロッピング（ｃｒｏｐｐｉｎｇ）・サイズを指定する。このサイズは、ピクセルで指定することもできるし、最終プリント・サイズで指定することもできる。次に、画像処理プログラムが、ユーザの指定に従って画像をクロップし、最終出力画像を生成するためにＣＦＡ補間および空間処理を行う。クロッピングおよび補間ステップは、ホスト・コンピュータ上またはデジタル・カメラ内で行うことができる。この特許の目的は、最初にカメラで補間を行い、ＰＣ上でクロッピングを行い、それ故、第２の補間を必要とする（クロップしたアスペクト比の）高い解像度に「アップサイズ」するのではなく、１回で補間する前に画像に対してカメラでクロッピング機能を実行する。この第２の補間は、ピクセルを生成するので、望ましくない画像アーティファクト
（ａｒｔｉｆａｃｔ）を生成する。画像を「アップサイズする」理由の一例は、ユーザが１２８０×９６０（４：３）の解像度で画像を撮影したが、３００ｄｐｉで７インチ×１０インチのフォーマット・ペーパー上に画像をプリントしたい場合、それ故、３０７２×２０４８（３：２）の画像を必要とする場合である。

米国特許第２００４／０２５７４５８号公報も、調整可能なアスペクト比を記載しているが、実際に撮影した画像に対する調整可能なアスペクト比ではなく、デジタル・カメラのためのビュー・ファインディング方法しか記載していない。この公報においては、デジタル・カメラのユーザは、一組の指定のアスペクト比から１つのアスペクト比を選択する。次に、他のフレーム部分から所望のフレーム部分を区別するために、選択したアスペクト比に従って、画像撮影装置により撮影する画像フレームが、デジタル・カメラのファインダ内に表示され、マークされる。次に、選択したアスペクト比に関連する情報が、撮影した画像のデジタル・ファイル内に記録される。撮影したデジタル画像を現像またはプリントする場合には、画像出力装置が、選択したアスペクト比と一致する画像フレームを出力する。

アスペクト比を調整することができるようにする方法をユーザに提供する従来のアプローチについて説明してきたが、これら従来のアプローチはいくつかの欠点を有している。１つの欠点は、ユーザがせいぜい２つの異なるアスペクト比（４：３および３：２）しか選択することができないために、１６：９のアスペクト比または任意の非標準アスペクト比の画像を簡単に生成することができないことである。関連する欠点は、ユーザが、限られた数のメーカーが予め設定した画像サイズ（ソニーのＤＳＣ−Ｆ７０７のところで示した）しか選択することができず、そのため標準アスペクト比においても、非標準サイズの画像を簡単にまた自動的に生成することができないことである。もう１つの欠点は、上記両方の従来の方法の場合には、画像センサが等身大の画像を撮影し、後でクロップしたり、補間したりすることである。その結果、不必要なデータが画像センサから収集されることになり、不必要な変換処理が必要になり、そのためデジタル・カメラの電池の寿命が短くなり、処理時間が浪費され、カメラの記憶メモリが必要以上に使用されることになる。
米国特許第６，６５０，３６６号 米国特許第２００４／０２５７４５８号公報

それ故、ユーザがデジタル画像撮影装置で画像サイズを可変にすることができるようにする方法および装置が求められている。この方法および装置を使用すれば、デジタル画像撮影装置のユーザは、画像サイズを定義することができ、画像を撮影することができ、結果として得られる画像をユーザ定義のサイズにすることができる。

本発明は、ユーザが、画像センサを有するデジタル画像撮影装置で、画像サイズを可変にすることができるようにするための方法および装置を提供する。本発明のいくつかの態様は、画像寸法、画像のアスペクト比、および画像のプリント・サイズのうちの１つに対する値を指定することにより、ユーザが、画像撮影装置により撮影しようとしている画像に対するカスタム出力サイズを指定することができるようにするステップと、画像に対するユーザ指定の出力サイズから、画像センサの対応する撮影領域を決定するステップと、画像センサの撮影領域だけに対応するセンサ・データを撮影するステップと、撮影したセンサ・データをユーザ指定の出力サイズに処理するステップとを含む。

本発明の第２の実施形態は、画像ファイルからデータを補間するのではなく、生のセンサ・データから直接画像データをスケーリングする機能を提供する。ユーザが画像センサ
よりも大きいカスタム・ピクセル・サイズを指定した場合、画像データをアップスケーリングすることができ、またはユーザが画像センサよりも小さいサイズを指定した場合、画像データをダウンスケーリングすることができる。カスタム・サイズが画像センサよりも大きい場合には、画像撮影装置は、カスタム・サイズからアスペクト比を計算し、ピクセル・アレイ全体を処理するのではなく、計算したアスペクト比を維持する可能な画像センサの最大領域に対するピクセル値だけをデジタル化することにより画像を撮影する。出力画像を生成する目的でセンサ・データを最大限活用するために、補間／スケーリング・アルゴリズムが生のデータを使用することができる。生のセンサ・データを使用することができるスケーリング機能を補間機能と結合することができるので、すでに補間し圧縮した画像を単にスケーリングするよりも、より高い解像度の画像が得られる。

ダウンスケーリングを使用すれば、画像撮影装置は、センサ・アレイよりも小さいユーザ指定の画像サイズを出力することができる。本発明のこの実施形態は、指定のアスペクト比に対して使用することができる最大量のセンサ・データを取り上げ、次に、所望のサイズに画像データを補間し、スケーリングすることにより、センサ・サイズよりも小さい画像を生成する改良形アプローチを提供する。工夫した鮮鋭化アルゴリズムを含む補間およびスケーリング結合機能を使用すれば、より高品質の画像が得られる。何故なら、各出力ピクセルに対して２つ以上のセンサ・ピクセル・データが使用されるからである。生成されたファイルは指定のサイズのものであるが、サイズが小さくなっているので、品質はもっと高いものになる。もちろん、これにより処理負荷は低減しないし、電池の消耗も抑制できないが、格納要件が緩和され、優れた結果が得られる。

本明細書に記載する方法および装置によれば、本発明を使用すれば、ユーザは、パソコン上で画像編集ソフトウェアにより画像を編集しなくても、画像撮影装置で自動的に所望のサイズおよび形状属性の画像を生成することができる。さらに、画像装置は、指定のカスタム・サイズの画像に対応するデータだけを撮影する。最後に、ユーザは、撮影する前にカメラ・ファインダ上で撮影する画像を正確に見ることができる。

本発明は、ユーザがデジタル画像撮影装置用の可変画像サイズを確立することができるようにする方法および装置に関する。下記の説明は、通常の当業者が本発明を使用できるようにするためのものであり、特許出願およびその要件により説明するためのものである。当業者であれば、好ましい実施形態の種々の修正および本明細書に記載する一般的な原理および機能を容易に理解することができるだろう。それ故、本発明は、図の実施形態に限定するためのものではなく、本明細書に記載する原理および機能による最も広い範囲と一致するものである。

本発明は、結果として得られる画像が、アスペクト比および／またはピクセル数を含むユーザ指定サイズになるように、デジタル画像撮影装置でユーザが可変画像サイズを確立することができるようにするための方法および装置を提供する。好ましい実施形態を使用すれば、画像撮影装置にユーザは、撮影しようとしている画像のカスタム出力サイズを指定することができる。ユーザは、（例えば、ピクセルによる）画像寸法、アスペクト比またはプリント・サイズの値を入力することにより、カスタム・サイズを指定することができる。これに応じて、画像撮影装置は、画像に対するユーザ指定の出力サイズから、画像センサの対応する撮影領域を決定し、次にセンサ・データが、画像センサの撮影領域だけに対応する画像センサにより撮影される。次に、画像撮影装置は、撮影したセンサ・データをユーザ指定の出力サイズの画像に処理する。指定のカスタム・サイズの画像を撮影するために必要な画像センサの一部だけを使用することにより、本発明の場合には、不必要な変換処理を行う必要がなくなり、そのためデジタル画像撮影装置の電池の寿命が延びる。さらに、画像撮影装置のメモリの容量が少なくてすみ、ほとんどの場合画像処理時間が
速くなる。

本発明は、撮影したセンサ・データに対してスケーリングを行わない実施形態と、スケーリングを行う実施形態の２つの実施形態を含む。スケーリングを行わない実施形態について最初に説明し、次にスケーリングを行う実施形態について説明する。

図１は、画像に対するピクセル寸法を入力する好ましい実施形態による、ユーザが画像撮影装置で可変画像サイズを確立することができるようにするためのプロセスを示す流れ図である。このプロセスは、画像寸法、画像のアスペクト比、および画像のプリント・サイズのうちの１つに対する値を指定することにより、ユーザが、画像撮影装置により撮影しようとしている画像のカスタム出力サイズを指定することができるステップ１０から開始する。例えば、画面を、本質的にアスペクト比を設定する所望の出力ファイルのカスタム高さおよび幅（Ｈ×Ｗ）ピクセル寸法を入力することができる画像撮影装置のユーザ・インタフェースに表示することができる。ピクセル寸法を入力する際に、ピクセル幅の設定をピクセル高さの設定とは無関係に設定することができ、それ故、１と各寸法に対する画像センサの物理的制限の間の任意の可能な範囲を実行することができる。この「スケーリングを行わない」実施形態の場合には、所望の出力ファイルのサイズを指定する別の方法は、撮影する画像のアスペクト比を設定するステップを含む。この場合、最大センサ領域は、指定のアスペクト比と一致するピクセルで計算される。

ステップ１２において、画像センサの対応する撮影領域は、画像に対するユーザ指定の出力サイズに基づいて決定される。さらに、画像撮影装置は指定のカスタム・サイズが有効であるか否かを判定することができる。この判定は、カスタム・サイズを画像センサの最大ピクセル寸法と比較し、次に、無効入力のユーザに、ユーザが装置の最大ピクセル寸法を超えようとしていることを警告することにより行われる。

ステップ１４において、画像センサの撮影領域だけに対応するセンサ・データが撮影される。例えば、ユーザがシャッタ・ボタンを押した場合、または他の方法で画像撮影を開始した場合、カメラの撮影電子回路は、ユーザの入力から計算した撮影領域の寸法内に入る画像センサのピクセルだけを撮影し、処理するように指示される。例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）のような画像センサにおいては、撮影領域の外側のすべての不必要なピクセル列は、下方にシフトされ、画像を含むピクセルの変換の前に廃棄される。ＣＭＯＳ画像センサにおいては、撮影領域により画定されたピクセルだけが実際に取得される。相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサにおいては、画像撮影装置のプロセッサは、ＣＣＤセンサの場合に必要なように最初に不必要なピクセル・データを「シフト・アウト」しなくても、各ピクセルに対する画像データを個々に読み取ることができる。

ステップ１６において、撮影したセンサ・データが、ユーザ指定の出力サイズの画像に処理される。画像センサが撮影したピクセル・データは、ユーザが入力したカスタム・サイズにより指定したピクセル高さと幅を有する。次に、処理を受けたセンサ・データを、必要に応じて閲覧、送信またはプリントすることができる画像ファイル内にセーブすることができる。

例示としての実施形態によれば、画像撮影装置は、ユーザが定義したカスタム・サイズの寸法／アスペクト比と一致する画像センサの領域だけを使用して、画像センサが撮影しようとしているシーンのライブビュー画像を表示することができる。ライブビュー画像は、画像撮影装置のファインダまたは表示部分内に提示することができる。これによりユーザは、撮影する前にその画像を正確にフレームに入れ、見ることができる。関連実施形態の場合には、ライブビュー画像が所定のしきい値サイズ以下になった場合には、ユーザにシーンの大きいビューを提供するために、ライブビュー画像をスケールアップすることが
できる。

それ故、本発明の好ましい実施形態は、いくつかの利点を有する。１つの利点は、ユーザが、（画像センサの品質制限内で）自分が望む任意のピクセル・サイズの画像を自分が望む任意のアスペクト比で完全に自由に撮影することができることである。もう１つの利点は、ユーザが、ソフトウェア・アプリケーションを使用した後で、画像を手動でクロップするのではなく、画像を撮影する前にカメラのファインダで非標準サイズおよび／またはアスペクト比で画像をフレーム内に入れることができることである。さらにもう１つの利点は、選択した出力画像サイズにより、不必要なデータ変換および処理を避けることができることである。これにより画像撮影装置の予備電池電源を改善することができる。

図２は、本発明により使用するためのデジタル画像撮影装置アーキテクチャを示すブロック図である。以下に説明するこのアーキテクチャは、例えば、デジタル・スチール・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、ＰＤＡまたはカメラ電話を含むデジタル・カメラを備える任意のポータブル電子装置に適用することができる。デジタル画像撮影装置１００は、好適には、画像センサ１０２と、デジタル・カメラ・フロントエンド信号プロセッサ１０４と、プロセッサ１０６と、少なくとも１つのメモリ１０７と、ユーザ・インタフェース１０８とを備えていることが好ましい。ユーザ・インタフェース１０８は、さらに、ユーザ入力インタフェース１１０と、ＬＣＤコントローラ１１２と、ディスプレイ１１４と、任意のファインダ１１６とを備える。画像センサ１０２は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳまたは他のタイプのセンサを備えることができ、その内部の素子はピクセルまたはフォトサイトを備えることができる。ユーザ・インタフェース１０８により、ユーザは、カスタム画像サイズの指定を含む画像撮影装置１００のフィーチャ、機能および設定を制御することができる。一方、プロセッサ１０６は、画像撮影装置１００のフィーチャおよび機能を制御し、実施する。

好ましい実施形態の場合には、カスタム画像サイズ・フィーチャは、プロセッサ１０６により実行されるソフトウェア１１８で実施され、ユーザ入力インタフェース１１０により画像を撮影する前に、ユーザがカスタム画像サイズを設定することができるように、ディスプレイ１１４上に画面を表示する。ユーザがカスタム画像サイズの値を入力すると、カスタム・サイズの値が、メモリ１０７内のカスタム・サイズ・データ構造１２０に格納される。画像センサ１０２の最大寸法１２２は、同様にメモリ１０７に格納することができる構成ファイル１２２に含むことができる。

図３は、ユーザが可変画像サイズを確立することができるようにするためのプロセスを示すより詳細な流れ図である。
図３を参照すると、このプロセスは、画像撮影装置のユーザが、一組の１つまたは複数の画像を撮影する前に、画像サイズを変更するように要求するステップ２００から開始する。好ましい実施形態の場合には、このことは、カメラの設定およびパラメータを調整する目的でメニューにアクセスするために、メニュー・ボタンを押すことにより行われる。好ましい実施形態の場合には、「画像サイズ」メニューを含むカメラ設定オプションのリストが表示される。ステップ２０２において、ユーザは、画像サイズを変更するために画像サイズ・メニューにスクロールする。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、本発明の好ましい実施形態を実施するためのデジタル画像撮影装置用の例示としてのユーザ・インタフェースを示す図面である。図４Ａは、ディスプレイ１４に表示される画像サイズ・メニューを示す図面である。画像撮影装置１００は、また４方向ナビゲーション・コントローラ１２６、および対応するソフトキー１２８上のラベル内に表示される機能を選択するための１つまたは複数のソフトキー１２８を含む。好ましい実施形態の場合には、画像サイズ・メニューは、プリセット画像サイズ、
および「カスタム・サイズ」設定のためのオプション両方を含む。

図３を再度参照すると、ステップ２０４において、ユーザがカスタム・サイズ・メニュー・オプションを選択すると、画面が表示され、ユーザはその選択した画像サイズを設定することができる。

図４Ｂは、カスタム・サイズ画面のユーザ・インタフェースを示す図面である。好ましい実施形態の場合には、カスタム・サイズ画面は、一方は高さであり、一方は幅である２つの寸法入力フィールド１３０を表示する。各入力フィールドは、４桁以上用のスペースを有することができ、この場合、各スペース内の桁は、ナビゲーション・コントローラ１２６上の左／右ボタンを押すことによりナビゲートすることができる。各スペース内の値は、数字０〜９を表示するために、ナビゲーション・コントローラ１２６上の上／下ボタンを押すことにより切り替えることができる。カメラ電話およびＰＤＡのような装置上に位置するキーパッドにより直接寸法の値を入力するというような他の入力方法も使用することができる。

別の方法としては、ピクセル寸法フィールド１３０の代わりに、またはこれに加えて、カスタム・サイズ画面上にアスペクト比フィールドを表示することができる。この場合、アスペクト比と一致するセンサ・データの最大領域を使用するようにピクセル寸法が自動的に計算される。第３の実施形態の場合には、３つのすべてのフィールドを表示することができる。この場合、アスペクト比フィールド内の値は、ユーザからのピクセル入力から計算され、ピクセル値は、アスペクト比フィールドから計算される。この場合、ユーザは、ピクセル値またはアスペクト比の値を入力することができ、他のフィールド内に表示された計算を自動的に見ることができる。

図３を再度参照すると、カスタム・サイズ画面が表示された後で、ユーザは、ステップ２０６において、表示されたフィールド内に値を入力することによりカスタム・サイズを指定する。ステップ２０８において、プロセッサ１０６は、ユーザが無効なカスタム・サイズを入力したか否かを判定する。この実施形態の場合には、この判定は、ユーザが入力した画像サイズを、構成ファイル１２２内に格納している最大寸法と比較することにより行われる。カスタム・サイズが無効である場合には、ステップ２１０において、プロセッサ１０６は、ユーザに間違いを警告し、ユーザに有効な画像サイズを再入力するようにプロンプトする。別の方法としては、カスタム・サイズ画面は、センサ・サイズより大きい入力した任意のピクセル寸法を、使用できる最大値に自動的に変換することができる。エラー・メッセージまたは警告は、この場合は、ユーザに何故入力した値が自動的に変更されたのかを知らせるためにカスタム・サイズ画面に表示することができる。

カスタム画像サイズの入力に成功し、キャプチャ・モードに戻った場合には、ステップ２１２において、プロセッサ１０６は、カスタム・サイズ・データ構造１２０内にカスタム・サイズをセーブし、画像センサ１０２にカスタム・サイズの寸法と一致する画像センサの領域だけを使用してオブジェクトのライブビューを撮影するように指示する。次に、ステップ２１４において、定義されたカスタム・サイズを有する画像センサ１０２が撮影したオブジェクトのライブビューが、ディスプレイ１１４、またはファインダ１１６、あるいはその両方に表示される。このライブビュー画像は、ユーザが入力したカスタム画像サイズのアスペクト比を有する。

ステップ２１６において、ユーザは、焦点を合わせ、ズーム等を行い自分の好みに画像を構成し、ユーザ入力インタフェース１１０上のシャッタ・ボタンのようなボタンを押すことにより画像の撮影を開始する。これに応じて、ステップ２１８において、画像センサ１０２が、カスタム・サイズ寸法内に入るピクセルだけを使用して、画像センサ１０２の
視野内のオブジェクトのデジタル画像データを撮影する。画像センサ１０２の残りのピクセルは使用されない。画像センサ１０２は、ステップ２２０において処理するために、画像データをデジタル・カメラ・フロントエンド信号プロセッサ１０４に転送する。ステップ２２２において、信号プロセッサ１０４は、画像データに対して種々の処理機能を行うプロセッサ１０６にデジタル画像データを転送し、任意選択的には、ＬＣＤ１１４上にプレビューとして画像を表示し、メモリ１０７内の画像ファイル１２４内に処理した画像データを格納する。プレビューおよびセーブした画像の両方は、ユーザが定義したカスタム寸法／アスペクト比を有する。

すでに説明したように、他の実施形態の場合には、ユーザは、カスタム・サイズを設定するために特定のアスペクト比を入力することができる。これに応じて、プロセッサは、ユーザが選択するためのアスペクト比に適合する一組の画像解像度サイズを生成し、提供することができる。ある好ましい実施態様の場合には、ユーザは、アスペクト比の値を入力しないで、目標の使用方法を選択することができる。例えば、自分のＴＶを見ている場合、または４×６上にプリントしている場合、または８×１０上にプリントしている場合、または自分のＨＤＴＶに表示している場合、または１インチの境界で１３×１９上にプリントしている場合である。これら各例は、特定のアスペクト比を有する。他の例を挙げて説明すると、例えば、３００ｄｐｉでの１インチ×１．５インチ（印刷済み）を発行する場合に、特定のアスペクト比が必要になる場合がある。ユーザは、ユーザが実際に使用することができる（多くの予め設定された値を提供することができる）多数の予め設定された目標使用方法から選択を行うことができるし、または自分自身の記述を生成するために、または記述を修正するためにオプションを選択することができる。最後に、目標使用方法が選択されると、目標使用方法は、（ユーザが最終画像の適切なフレーミングを見ることができるように）どのようにファインダをクロップするのかを、また生成するための解像度をプロセッサ１１０に指示するために使用される。

本発明の第２の実施形態の場合には、画像撮影データが、画像撮影後にデータを補間しなければならないのではなく、生のセンサ・データから直接画像データをアップスケールまたはダウンスケールする機能を有する。ユーザが画像センサより大きいカスタム・ピクセル・サイズを指定した場合には、画像データをアップスケールすることができ、ユーザが画像センサより小さいサイズを指定した場合には、画像データをダウンスケールすることができる。カスタム・サイズが画像センサより大きい場合には、画像撮影装置は、カスタム・サイズからアスペクト比を計算し、ピクセル・アレイ全体を処理するのではなく、計算したアスペクト比を維持する可能な画像センサの最大領域のピクセル値をデジタル化するだけで画像を撮影する。出力画像を生成する目的でセンサ・データを最大限活用するために、補間／スケーリング・アルゴリズムは生のデータを使用することができる。生のセンサ・データを使用することができ、スケーリング機能を補間機能と結合することができるので、すでに補間し圧縮した画像を単にスケーリングするよりも、高い解像度の画像が得られる。

ダウンスケーリングを使用すれば、画像撮影装置は、センサ・アレイよりも小さいユーザ指定の画像サイズを出力することができる。この結果を達成する最も簡単な方法は、指定のサイズに従って画像センサ領域をクロップする方法であるが、この方法は２つの大きな欠点がある。画像の品質がセンサ出力だけに左右され、ファインダが、もともと小さいＬＣＤ画面またはファインダ上で非常に小さいものになる。本発明のこの実施形態は、指定のアスペクト比に対して使用することができる最大量のセンサ・データを使用し、次に画像データを所望のサイズに補間およびスケーリングすることにより、センサ・サイズより小さな画像を生成するための改良形アプローチを提供する。工夫した鮮鋭化アルゴリズムを含む補間機能およびスケーリング機能を結合したものを使用すれば、より高品質の画像が得られる。何故なら、各出力ピクセルに対して２つ以上のセンサ・ピクセル・データ
が使用されるからである。生成されたファイルは、指定のサイズのものであるが、サイズが小さくなっているので、品質はより高いものになる。もちろん、これにより処理負荷は低減しないし、電池の消耗も抑制できないが、格納要件が緩和され、優れた結果が得られる。

図５Ａおよび図５Ｂは、スケーリングが行われる第２の実施形態による可変画像サイズを確立するための詳細なプロセスを示す図面である。プロセスは、（例えば、ピクセルで）画像寸法の値、画像のアスペクト比または画像のプリント・サイズに対する値を指定することにより、ユーザが画像のカスタム出力サイズを指定することができるようになると、ステップ５００から開始する。ステップ５００において、ユーザが明示の指定をしない限りは、画像撮影装置は、ステップ５０２において、ユーザ指定のカスタム出力サイズからユーザ指定のアスペクト比を計算する。

好ましい実施形態の場合には、ユーザは、ステップ５００において、画像のプリント・サイズを指定または選択する。プリント解像度（ピクセル／単位距離）が入力されるか、またはカメラ・ソフトウェアから必要なプリント解像度を推定することができる実際のプリンタ・モデルが選択される。別の方法としては、大部分のプリンタ上でよい結果が得られるデフォルト解像度を使用することができる。通常の値は、プリンタにより異なり３００ｄｐｉ、２８８ｄｐｉまたは３６０ｄｐｉを含む。これによりユーザの手間が低減する。出力画像のピクセル寸法は、所望のプリント・サイズに解像度およびそれに従って計算したユーザ指定のアスペクト比を掛けることにより決定することができる。

ステップ５０４において、画像撮影装置１００は、ユーザ指定のアスペクト比と同じアスペクト比を有する使用することができる画像センサ１０２の最大領域を計算する。ステップ５０４Ａにおいて、ユーザ指定のアスペクト比がセンサのアスペクト比より大きいと判定された場合には、クロップされたセンサ１０２の結果として得られるアスペクト比がユーザ指定のアスペクト比と一致するように、ステップ５０４Ｂにおいて画像センサ１０２の頂部および底部がクロップされる。ステップ５０４Ｃにおいて、２つのアスペクト比が等しいと判定された場合には、ステップ５０４Ｄにおいて、センサ１０２の全領域が画像撮影のために使用される。ステップ５０４Ｅにおいて、ユーザ指定のアスペクト比がセンサ１０２のアスペクト比より小さいと判定された場合には、クロップされたセンサ１０２の結果として得られるアスペクト比がユーザ指定のアスペクト比と一致するように、ステップ５０４Ｆにおいて画像センサ１０２の左および右の部分がクロップされる。それ故、好ましい実施形態の場合には、アップスケーリングが必要な場合には、センサ１０２の撮影領域が、撮影領域の少なくとも１つの寸法をセンサ寸法に等しく設定することにより、指定のアスペクト比に設定される。

ステップ５０６において、カスタム出力サイズおよびセンサ１０２のクロップした領域の比率を計算することにより、センサ１０２のクロップした領域からスケーリング係数が計算される。電子ファインダを使用している場合には、カメラは、カメラのファインダ上に撮影する選択した領域だけを表示し、ユーザは修正したファインダ・ディスプレイにより撮影する画像をフレームに入れることができる。ステップ５０８において、センサ１０２のクロップした領域だけを使用して画像データが撮影される。次に、プロセッサ１０６は、スケーリング係数を使用してセンサ・データを補間およびスケーリングすることにより、ステップ５１０において生のセンサ・データをユーザ指定の出力サイズの画像に処理する。

好ましい実施形態の場合には、画像撮影装置１０２は、極端なアスペクト比をチェックすることができ、比率を５：１より低く制限することがよいアイデアとなるように、最大比を設定することができる（３：１のパノラマ撮影が撮影選択として望ましい）。ユーザ
がセンサ・サイズ画像より小さなものを指定した場合には、スケーリングをするかしないかの追加のオプションを提供することができる。スケーリングを行わないと、処理および電池の消耗が低減するが、ファインダのサイズ（撮影データと一致するようにクロップされたファインダ）も小さくなる。別の方法としては、ファインダＬＣＤの少なくとも水平方向のまたは垂直方向の寸法を充填するために、ファインダ画像をクロップしたセンサ・データからスケールアップすることもできる。

上記の「カスタム・サイズ」オプションの他に、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示す画像サイズ・メニューは、また画像撮影装置を使用して、撮影する画像の「カスタム・クロップ・サイズ」、「カスタム・プリント・サイズ」および「カスタム再サイズ」を指定するためのオプションを含むことができる。これらの追加の出力サイズ決めオプションは、主画像サイズ・メニュー上のオプションとして、または「カスタム・サイズ」サイズ決めオプションのサブオプションとして、ディスプレイによりユーザに提示することができる。

「カスタム・クロップ・サイズ」オプションを使用すれば、ユーザは撮影中の画像をクロップすることができる。クロップ・サイズ寸法は、センサ・サイズより小さいか、または等しくなければならないし、このオプションによりスケーリングは行われない。カスタム・クロップ・サイズに対応するセンサ・データの一部しか最終画像に処理されないので、このオプションを使用すれば、撮影装置上の画像処理負荷が低減する。選択したクロップ・サイズが、しきい値以下になった場合には、ユーザが撮影する画像をフレーム内に容易に入れることができるように、ファインダをいっぱいにするために生のファインダ画像をスケールアップすることができる。

「カスタム・プリント・サイズ」オプションを使用すれば、ユーザ指定のプリント・サイズに基づいて画像をサイズ分類することができる。このサイズ分類オプションを使用すれば、ユーザは、画像撮影装置に（有線でまたは無線で）接続している特定のプリンタを指定することもできるし、またはプリントする最終画像のプリント・サイズを指定することもできる。次に、プロセッサ１０６は、所望のプリント画像を生成するために、最適なスケーリング係数およびクロップ・サイズ（決定したアスペクト比に対する最大サイズ）を決定することができる。

「カスタム再サイズ」オプションを使用すれば、ユーザはセンサよりも小さい最終画像サイズを指定することができる。しかし、上記「カスタム・クロップ・サイズ」サイズ分類オプションとは異なり、「カスタム再サイズ」オプションを使用した場合には、計算したアスペクト比に対するセンサの最大領域は、画像を撮影するために使用される。次に、撮影した画像データが補間され、最終画像を生成するためにスケーリングされる。すでに説明したように、撮影した画像データの補間およびスケーリング機能を結合したものは、クロップした画像よりも優れた品質の画像を生成する。何故なら、２つ以上のセンサ・ピクセル・データが各出力ピクセルを計算するために使用されるからである。

デジタル画像撮影装置でユーザが可変画像サイズを確立するための方法および装置について説明してきた。本発明を図の実施形態により説明してきたが、通常の当業者であれば、実施形態を種々に変更することができることを容易に理解することができるだろうし、すべての変更は本発明の精神および範囲に含まれることを理解することができるだろう。例えば、ネットワーク通信を行うことができる画像撮影装置で本発明を実施することもできるし、セキュリティ・カメラおよびウェブ・カメラ等の場合のように、可変画像サイズをネットワークを通して遠隔地から設定することもできる。それ故、通常の当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなしに多くの修正を行うことができる。

ユーザが画像に対するピクセル寸法を入力する好ましい実施形態による、ユーザが画像撮影装置で可変画像サイズを確立することができるようにするためのプロセスを示す流れ図。 本発明により使用するためのデジタル画像撮影装置アーキテクチャを示すブロック図。 ユーザが可変画像サイズを確立することができるようにするためのプロセスを示すより詳細な流れ図。 本発明の好ましい実施形態を実施するためのデジタル画像撮影装置用の例示としてのユーザ・インタフェースを示す図面。 本発明の好ましい実施形態を実施するためのデジタル画像撮影装置用の例示としてのユーザ・インタフェースを示す図面。 本発明の好ましい実施形態を実施するためのデジタル画像撮影装置用の例示としてのユーザ・インタフェースを示す図面。 スケーリングが行われる第２の実施形態による可変画像サイズを確立するための詳細なプロセスを示す図面。 スケーリングが行われる第２の実施形態による可変画像サイズを確立するための詳細なプロセスを示す図面。

Claims (37)

1. 画像センサを有するデジタル画像撮影装置でユーザが画像サイズを可変できるようにするための方法であって、
   画像寸法、画像のアスペクト比、および画像のプリント・サイズのうちの１つに対する値を指定することにより、ユーザが、前記画像撮影装置により撮影しようとしている画像に対するカスタム出力サイズを指定することができるようにするステップと、
   前記画像に対する前記ユーザ指定の出力サイズから、前記画像センサの対応する撮影領域を決定するステップと、
   前記画像センサの前記撮影領域だけに対応するセンサ・データを撮影するステップと、
   前記撮影したセンサ・データを前記ユーザ指定の出力サイズの画像に処理するステップと、を含む方法。
2. 前記画像を撮影した後で、画像ファイルとして前記画像データを出力するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
3. ユーザが画定した前記カスタム・サイズの寸法／アスペクト比と一致する前記画像センサの領域だけを使用して、前記画像センサにより撮影しようとするシーンのライブビュー画像をユーザ・インタフェースに表示するステップをさらに含む請求項２に記載の方法。
4. 前記ライブビュー画像が所定のしきい値サイズ以下になった場合に、ユーザに大きいビューを提供するために、前記ライブビュー画像をスケールアップするステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
5. 電荷結合素子（ＣＣＤ）を前記画像センサとして提供するステップと、すべての不必要なピクセル列を前記撮影領域の外側にシフトするステップと、前記画像を構成している前記ピクセルを処理する前にこれらのピクセルを廃棄するステップと、をさらに含む請求項４に記載の方法。
6. 相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）を前記画像センサとして提供するステップと、前記撮影領域が画定したピクセルだけを取得するステップと、をさらに含む請求項４に記載の方法。
7. ユーザが、カスタム高さおよび幅（Ｈ×Ｗ）ピクセル寸法を入力することができるようにし、それにより本質的に前記アスペクト比を設定するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
8. ユーザが、前記ピクセルの高さの設定とは無関係にピクセル幅を入力することができるようにし、それにより、１といずれかの寸法に対する前記画像センサの物理的制限の間の範囲が可能になる請求項７に記載の方法。
9. ユーザが、前記カスタム・サイズを設定するために、特定のアスペクト比を入力することができるようにするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
10. ユーザの特定のアスペクト比の入力に応じて、ユーザ選択のために前記特定のアスペクト比に適合する一組の画像解像度サイズを生成し、表示するステップをさらに含む請求項９に記載の方法。
11. ユーザが前記カスタム・サイズを設定するために、目標とする使用方法を選択することができるようにするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
12. 前記画像撮影装置によりユーザが入力したカスタム・サイズが有効であるか否かを判定するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
13. ユーザに無効入力について警告するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
14. カスタム・サイズを前記画像センサの最大ピクセル寸法と比較することにより、ユーザが入力した前記カスタム・サイズが有効であるか否かを判定するステップをさらに含む請求項１３に記載の方法。
15. ユーザが前記画像センサよりも大きいカスタム・サイズを指定した場合に、前記画像データをアップスケーリングするステップと、ユーザが前記画像センサよりも小さいカスタム・サイズを指定した場合に、前記画像データをダウンスケーリングするステップのうちの少なくとも一方を実行するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
16. 前記カスタム・サイズが前記画像センサよりも大きい場合には、前記カスタム・サイズから前記アスペクト比を計算し、前記計算したアスペクト比を維持する可能な前記画像センサの最大領域に対するピクセル値だけをデジタル化することにより前記画像を撮影するステップをさらに含む請求項１５に記載の方法。
17. 前記画像に対する前記ユーザ指定の出力サイズが、前記画像センサの全撮影領域より少なくてすむ場合に、前記画像センサの最大撮影領域に対応するセンサ・データを撮影するステップと、
    前記画像に対する前記ユーザ指定の出力サイズを生成するために、前記撮影したセンサ・データを補間し、ダウンスケーリングするステップとを含む請求項１に記載の方法。
18. デジタル画像撮影装置であって、
    デジタル画像データを撮影するための画像センサと、
    少なくとも１つのメモリと、
    少なくとも１つのディスプレイを含むユーザ・インタフェースと、
    前記画像センサ、前記メモリおよび前記ユーザ・インタフェースと結合しているプロセッサであって、
    画像寸法、前記画像のアスペクト比、および前記画像のプリント・サイズのうちの１つに対する値を指定することにより、前記画像撮影装置を使用して撮影しようとしている画像に対するカスタム出力サイズをユーザが指定することができるようにする機能と、
    前記画像に対する前記ユーザ指定の出力サイズから、前記画像センサの対応する撮影領域を決定する機能と、
    前記画像センサの前記撮影領域だけに対応するセンサ・データを撮影する機能と、
    前記撮影したセンサ・データを前記ユーザ指定の出力サイズの画像に処理する機能と
    を実行するようにプログラムされているプロセッサとを備える装置。
19. 前記プロセッサが、前記撮影データを画像ファイルとして格納する請求項１８に記載のシステム。
20. 前記プロセッサが、ユーザが画定した前記カスタム・サイズの寸法／アスペクト比と一致する前記画像センサの領域だけを使用して、前記画像センサにより撮影しようとしているシーンのライブビュー画像を前記ユーザ・インタフェースに表示する請求項１９に記載のシステム。
21. 前記ライブビュー画像が所定のしきい値サイズ以下になった場合に、ユーザに大きいビュ
    ーを提供するために、前記ライブビュー画像をスケールアップする請求項２０に記載のシステム。
22. 前記画像センサが電荷結合素子（ＣＣＤ）を備え、前記撮影領域の下の外部のすべての不必要なピクセル列が下方にシフトされ、そのためこれらのピクセルが、前記画像を構成しているピクセルの処理の前に廃棄される請求項１８に記載のシステム。
23. 前記画像センサが、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）を備え、前記画像センサが、前記撮影領域が画定するピクセルだけを必要とする請求項１８に記載のシステム。
24. 前記プロセッサにより、ユーザがカスタム高さおよび幅（Ｈ×Ｗ）ピクセル寸法を入力することができ、それにより本質的に前記アスペクト比を設定する請求項１８に記載のシステム。
25. プロセッサにより、ユーザが前記ピクセルの高さの設定とは無関係にピクセル幅を入力することができ、それにより、１といずれかの寸法に対する前記画像センサの物理的制限の間の範囲が可能になる請求項２４に記載のシステム。
26. ユーザが、前記カスタム・サイズを設定するために、特定のアスペクト比を入力することができるようにするステップをさらに含む請求項１８に記載のシステム。
27. ユーザの特定のアスペクト比の入力に応じて、ユーザ選択のために前記特定のアスペクト比に適合する一組の画像解像度サイズを生成し、表示するステップをさらに含む請求項２６に記載のシステム。
28. ユーザが前記カスタム・サイズを設定するために、目標とする使用方法を選択することができるようにするステップをさらに含む請求項１８に記載のシステム。
29. 前記メモリが、前記画像センサの最大寸法を格納している構成ファイルを含み、前記プロセッサが、カスタム・サイズを前記画像センサの最大寸法と比較することにより、ユーザが入力した前記カスタム・サイズが有効であるか否かを判定する請求項１８に記載のシステム。
30. ユーザが前記画像センサよりも大きいカスタム・サイズを指定した場合に、前記画像データをアップスケーリングするステップと、ユーザが前記画像センサよりも小さいカスタム・サイズを指定した場合に、前記画像データをダウンスケーリングするステップのうちの少なくとも一方を実行するステップをさらに含む請求項１８に記載のシステム。
31. 前記カスタム・サイズが前記画像センサよりも大きい場合には、前記カスタム・サイズから前記アスペクト比を計算し、前記計算したアスペクト比を維持する可能な前記画像センサの最大領域に対するピクセル値だけをデジタル化することにより前記画像を撮影するステップをさらに含む請求項１８に記載のシステム。
32. ユーザが、画像撮影装置において可変画像サイズを確立することができるようにする方法であって、
    画像を撮影する前に、画像寸法、前記画像のアスペクト比、および前記画像のプリント・サイズのうちの１つを指定することにより、ユーザが、前記画像に対するカスタム出力サイズを入力することができるようにするステップと、
    ユーザが画像の撮影を開始した場合に、前記画像センサに、ユーザが設定した前記カスタム出力サイズ内に入る前記画像センサ内のピクセルだけを撮影するように指示するステ
    ップと、
    前記カスタム出力サイズが指定するピクセル高さおよび幅を有する画像ファイル内の前記画像センサにより撮影したピクセル・データをセーブするステップとを含む方法。
33. ユーザが、画像センサを有するデジタル画像撮影装置において可変画像サイズを確立することができるようにする方法であって、
    前記画像撮影装置のユーザが、画像寸法、前記画像のアスペクト比、および前記画像のプリント・サイズのうちの１つに対する値を指定することにより、前記画像撮影装置により撮影しようとしている画像に対するカスタム出力サイズを指定することができるようにするステップと、
    明示されていない場合に、前記カスタム出力サイズからユーザ指定のアスペクト比を計算するステップと、
    前記画像センサのアスペクト比より大きい前記ユーザ指定のアスペクト比に応じて、前記クロップした画像センサのアスペクト比が前記ユーザ指定のアスペクト比と一致するように、前記画像センサの頂部および底部をクロップし、
    前記画像センサの前記アスペクト比と等しい前記ユーザ指定のアスペクト比に応じて、画像を撮影するために前記センサの全領域を使用し、
    前記画像センサのアスペクト比より小さい前記ユーザ指定のアスペクト比に応じて、前記クロップした画像センサのアスペクト比が前記ユーザ指定のアスペクト比と一致するように、前記画像センサの左および右側の部分をクロップすること、
    により、前記ユーザ指定のアスペクト比と同じアスペクト比を有する使用することができる前記画像センサの最大領域を計算するステップと、
    前記カスタム出力サイズおよび前記画像センサの前記クロップした領域との比率を計算することにより、前記画像センサの前記クロップした領域からスケーリング係数を計算するステップと、
    前記画像センサの前記クロップした領域だけに対応するセンサ・データを撮影するステップと、
    前記スケーリング係数により前記センサ・データを補間およびスケーリングすることにより、前記撮影したセンサ・データを前記ユーザ指定の出力サイズの画像に処理するステップとを含む方法。
34. 前記カスタム出力サイズに基づいてテーブルから前記アスペクト比を検索することにより前記アスペクト比を計算するステップをさらに含む請求項３３に記載の方法。
35. 前記画像センサの前記アスペクト比と等しい前記ユーザ指定のアスペクト比に応じて、画像を撮影するために前記センサの全領域を使用するステップをさらに含む請求項３４に記載の方法。
36. アップスケーリングが必要な場合に、前記撮影領域の少なくとも１つの寸法をセンサ寸法に設定することにより、前記センサ上の撮影領域を前記ユーザ指定のアスペクト比に等しく設定するステップをさらに含む請求項３５に記載の方法。
37. ユーザが、画像センサを有するデジタル画像撮影装置において可変画像サイズを確立することができるようにするための方法および装置のためのプログラム命令を含むコンピュータ読み取り可能媒体であって、
    前記プログラム命令が、
    前記画像撮影装置のユーザが、画像寸法、前記画像のアスペクト比、および前記画像のプリント・サイズのうちの１つに対する値を指定することにより、前記画像撮影装置により撮影しようとしている画像に対するカスタム出力サイズを指定することができるようにし、
    前記画像に対する前記ユーザ指定の出力サイズから、撮影すべき前記画像センサの対応する領域を決定し、
    前記決定したセンサ領域だけに対応するセンサ・データを撮影し、
    前記撮影したセンサ・データを前記ユーザ指定の出力サイズの前記画像に処理するためのものであるコンピュータ読み取り可能媒体。

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