JP2009100273A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】フリッカの発生する撮影環境下においても、膨大な処理量および記憶容量を伴うことなく、フリッカにより画質の低下した画像が記録される不都合の発生を防止することができるカメラを提供することを目的とする。
【解決手段】被写体の像を撮影する撮像部と、該撮像部により取得された画像の輝度情報を抽出する輝度情報抽出部と、該輝度情報抽出部により抽出された複数枚の画像の輝度情報に基づいて、該輝度情報の周期的な変動の位相情報を画像毎に検出する位相情報検出部と、前記撮像部により取得された画像の輝度情報と前記位相情報検出部により検出された位相情報とに基づいて、所定の露出に満たない画像を削除する画像削除部とを備えるカメラを採用する。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮影画像の選別を行うカメラに関するものである。

従来、静止画像の撮影において、例えば、蛍光灯のフリッカに伴う照度の変動によって、静止画像の画質が変動することを抑圧する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、動画像における照度の変動から静止画像の画質の変動を予測し、その予測結果に基づいてゲインを制御するものである。
特開２００６−５００３１号公報

しかしながら、上記技術において、高速連写を行う場合には、大量の画像に対して画質の変動を予測して、露出調整時または画像処理時にゲインを乗じることとなり、処理部及びメモリへの負担が大きくなるという不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、フリッカの発生する撮影環境下においても、膨大な処理量および記憶容量を伴うことなく、フリッカにより画質の低下した画像が記録される不都合の発生を防止することができるカメラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、被写体の像を撮影する撮像部と、該撮像部により取得された画像の輝度情報を抽出する輝度情報抽出部と、該輝度情報抽出部により抽出された複数枚の画像の輝度情報に基づいて、該輝度情報の周期的な変動の位相情報を画像毎に検出する位相情報検出部と、前記撮像部により取得された画像の輝度情報と前記位相情報検出部により検出された位相情報とに基づいて、所定の露出に満たない画像を削除する画像削除部とを備えるカメラを採用する。

本発明によれば、フリッカが発生する撮影環境下において連写撮影が行われた場合に、連続して取得される画像の輝度情報が周期的に変動するので、位相情報検出部によりその変動の位相情報を検出することにより、フリッカにより露出が低くなる画像を特定することが可能となる。そして、画像削除部が、所定の露出に満たない画像をその画像の輝度情報のみならず位相情報にも基づいて削除するので、フリッカの影響によって所定の露出を有しない画像のみを削除することができる。その結果、大量の画像に対して露出を回復するための膨大な演算を行うことなく、フリッカの影響を受けずに所望の露出を有する画像のみを残すことができ、処理量の削減および記憶容量の削減を図ることができる。

また、上記発明において、前記輝度情報抽出部により抽出された輝度情報が、前記撮像部により実際に取得された画像の平均輝度値であってもよい。
このようにすることで、フリッカの検出精度を向上させることができ、より容易に所定の露出を有する画像を選別することが可能となる。

また、上記発明において、前記画像削除部が、前記輝度情報抽出部により抽出された平均輝度値と所定の閾値とを比較して、該所定の閾値未満の平均輝度値の画像を削除してもよい。
このようにすることで、フリッカが発生する撮影環境下においても、所定の平均輝度値以上の画像のみを記録することができる。

また、上記発明において、前記画像削除部が、前記輝度情報抽出部により抽出された平均輝度値の大きい順から所定の順位未満の画像を削除してもよい。
このようにすることで、撮影した画像の多くが露出の低い画像である場合にも、比較的露出の高い画像を所望する枚数確保することが可能となる。

また、上記発明において、前記画像削除部が、前記所定の順位を、予め設定された枚数または時間毎に決定してもよい。
ある程度の時間が経過すれば、被写体の状態が変化している可能性が高い。そこで、設定された枚数または時間毎に、平均輝度値の大きい順から所望する枚数の画像を確保することで、被写体の状態変化を逃さずに、かつ、比較的露出が高い画像を取得することが可能となる。

本発明によれば、フリッカの発生する撮影環境下においても、膨大な処理量および記憶容量を伴うことなく、フリッカにより画質の低下した画像が記録される不都合の発生を防止することができるという効果を奏する。

以下に、本発明の一実施形態に係るカメラについて、図面を参照して説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態に係るカメラ１は、略直方体形状に形成されたカメラ本体３と、カメラ本体３の前面に設けられ、被写体の像を撮影する撮像装置５と、カメラ本体３の上面に設けられ、撮像装置５の操作を行うシャッタ操作部７と、例えば、背面液晶等の表示デバイスである表示部１０９とを備えている。

カメラ本体３は、図３に示すように、撮像装置５により取得される画像の露出を調節する露出調節部６と、撮像装置５により取得された画像を処理する画像処理装置１０と、画像処理装置１０により画像処理された画像を記録する記録メディア等である外部メモリ１１２と、これらを制御する制御部４とを備えている。

撮像装置５は、レンズ等の光学系１２０と、ＣＣＤ等の撮像部１０７とを備えており、撮像部１０７は、光学系１２０によって取得された画像にＡＤ変換を施し、ＳＤＲＡＭ１１０に出力するようになっている。

露出調節部６は、被写体の明るさを検知するＡＥセンサー１２１と、ＡＥセンサー１２１から明るさ情報を受け取り、露出設定値を決定するＡＥ部１０６とを備えている。ＡＥ部１０６は、決定した露出設定値を制御部４に出力するようになっている。

シャッタ操作部７は、カメラ本体３の上端面に対して垂直方向に押し込み可能なシャッタボタン１２３と、シャッタボタン１２３が所定量押し込まれたことを判定するシャッタボタン判定部１０１とを備えている。シャッタボタン判定部１０１は、シャッタボタン１２３が所定量押し込まれたことを、制御部４に出力するようになっている。なお、シャッタボタン判定部１０１は、シャッタボタン１２３が所定量押し込まれている間には、制御部４への出力を継続するようになっている。

制御部４は、シャッタボタン判定部１０１からの情報に基づいて撮像装置５と露出調節部６とを制御するようになっている。具体的には、まず、シャッタボタン１２３が所定量押し込まれたことが、シャッタボタン判定部１０１より入力されると、制御部４は、露出調節部６に対して、適正露出となるように露出設定値の変更を指示するようになっている。また、シャッタボタン１２３が更に所定量押し込まれたことが、シャッタボタン判定部１０１より入力されると、制御部４は、撮像装置５に対して、露出調節部６により決定された露出設定値にて画像の取得を指示するようになっている。さらに、シャッタボタン１２３が所定量押し込まれていることが、シャッタボタン判定部１０１より継続して入力されると、撮像装置５に対して、露出調節部６により決定された露出設定値にて画像の取得を指示するとともに、撮像装置５を連写撮影状態に維持するようになっている。

画像処理装置１０は、撮像部１０７より入力された画像を一時保存するＳＤＲＡＭ１１０と、ＳＤＲＡＭ１１０に一時保存された画像を読み出して画像処理を施す画像処理部１０８と、画像処理部１０８により画像処理された画像の平均輝度値を算出する輝度情報抽出部１２５と、輝度情報抽出部１２５により算出された平均輝度値の周期的な変動の位相情報を検出する位相情報検出部１２６と、輝度情報抽出部１２５により算出された平均輝度値と位相情報検出部１２６により検出された位相情報とに基づいて所定の露出に満たない画像を削除する画像削除部１２７とを備えている。

ＳＤＲＡＭ１１０には、露出調節部６の動作により、適正露出とされた画像が撮像部１０７より入力され、ＳＤＲＡＭ１１０は、これらの画像を一時保存するようになっている。
画像処理部１０８は、ＳＤＲＡＭ１１０に一時保存された画像を読み出し、三板化や補正などの画像処理を施し、画像処理が行われた画像を外部メモリ１１２に出力するようになっている。
輝度情報抽出部１２５は、外部メモリ１１２より画像を読み出し、読み出した画像の平均輝度値を算出して、該平均輝度値を位相情報検出部１２６および画像削除部１２７に出力するようになっている。

位相情報検出部１２６は、輝度情報抽出部１２５により算出された複数枚の画像の平均輝度値に基づいて、該平均輝度値の周期的な変動の位相情報を画像毎に検出し、該位相情報を画像削除部１２７に出力するようになっている。

画像削除部１２７は、輝度情報抽出部１２５により算出された平均輝度値と位相情報検出部１２６により検出された位相情報とに基づいて、所定の露出に満たない画像を削除し、残りの画像を外部メモリ１１２に出力するようになっている。ここでは、削除する画像を選択する際の条件が、所定の閾値未満の平均輝度値となる所定の位相情報を有する画像であるとして説明する。

外部メモリ１１２は、画像処理部１０８により画像処理された画像および画像削除部１２７により削除されなかった画像を記録するようになっている。
表示部１０９は、外部メモリ１１２に記録された画像を読み出し、フォーマット変換を行うことによりユーザに目視可能に表示するようになっている。

このように構成された本実施形態に係るカメラの作用について、具体的な例を挙げて以下に説明する。
本実施形態に係るカメラ１が起動されると、光学系１２０によって取得された被写体からの光は、撮像部１０７の撮像面に結像される。そして、ユーザによってシャッタボタン１２３が所定量押し込まれると、シャッタボタン判定部１０１は当該情報を制御部４に出力し、制御部４はＡＥ部１０６に露出調節指示を出力する。

ＡＥ部１０６は、制御部４からの露出調節指示が入力されることにより、ＡＥセンサー１２１からの被写体の明るさ情報に基づいて露出設定値を決定する。該露出設定値は制御部４を介して撮像装置５に出力され、撮像装置５は、制御部４により取得する画像が適正露出となるように制御される。

このように制御された撮像装置５により取得された被写体の像は、ユーザによってシャッタボタン１２３が更に所定量押し込まれると、制御部４からの指示により撮像部１０７によって画像データとして取得され、ＳＤＲＡＭ１１０に出力されて一時保存される。
また、継続してシャッタボタン１２３が所定量押し込まれている場合、撮像装置５により連写撮影が行われ、複数の画像データがＳＤＲＡＭ１１０に一時保存される。

ＳＤＲＡＭ１１０に一時保存された画像データは、画像処理部１０８により画像処理が施され、画像処理が行われた画像データは外部メモリ１１２に出力されて記録される。
そして、輝度情報抽出部１２５により外部メモリ１１２に記録された画像データが読み出され、読み出された画像データの平均輝度値が算出される。

位相情報検出部１２６では、輝度情報抽出部１２５により算出された複数枚の画像の平均輝度値に基づいて、平均輝度値の周期的な変動、すなわち、フリッカ周期が検出される。ここでは、撮像装置５により取得された画像として、図４に示す画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを例示する。

ここで、撮像装置５により取得された画像の露出は、撮影時における周囲の明るさに影響される。特に、蛍光灯の下での超高速連写撮影において、撮像装置５のシャッタ間隔Ｓが蛍光灯のフリッカ周期Ｋよりも短い場合には、フリッカの影響を強く受けることとなる。画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、このような撮影条件下で撮影された画像である。なお、画像Ａは、照度が１００％、つまり適正露出の画像である。画像Ｂは、照度が２０％であり、被写体の存在が判別しにくい画像である。画像Ｃは、照度が５０％であり、被写体の存在は確認できるものの、不鮮明な画像である。画像Ｄは、照度が８０％であり、画像Ａよりも少し暗めの画像である。画像Ｅは、照度が０％であり、真っ暗で被写体の存在が確認できない画像である。

画像削除部１２７では、図４に示す画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｘに対して、それぞれの位相情報に基づいてフリッカ周期で撮影されたか否かの判定が行われ、フリッカ周期で撮影された画像Ｅの削除が行われる。
なお、フリッカ周期とは関係なく露出の低い画像Ｘは、フリッカ以外の理由により露出が低くなった画像であるため削除を行わない。

画像削除部１２７により削除されなかった画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘは、外部メモリ１１２に出力されて再び記録される。
このように外部メモリ１１２に記録された画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘが、表示部１０９により読み出され、ユーザに対して目視可能に表示される。

以上説明したように、本実施形態に係るカメラ１によれば、フリッカが発生する撮影環境下において連写撮影が行われた場合に、連続して取得される画像の輝度情報が周期的に変動するので、位相情報検出部１２５によりその変動の位相情報を検出することにより、フリッカにより露出が低くなる画像を特定することが可能となる。そして、画像削除部１２７が、所定の露出に満たない画像をその画像の輝度情報のみならず位相情報にも基づいて削除するので、フリッカの影響によって所定の露出を有しない画像のみを削除することができる。その結果、大量の画像に対して露出を回復するための膨大な演算を行うことなく、フリッカの影響を受けずに所望の露出を有する画像のみを残すことができ、処理量の削減および記憶容量の削減を図ることができる。

なお、画像の露出に対して所定の閾値を設けることにより、フリッカ周期で撮影された画像のみならず、フリッカ周期近傍で撮影された画像、すなわち、フリッカにより比較的露出が低くなった画像についても削除することができる。
この場合、図５（ａ）に示すように、画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｘに対して、各画像の明るさが所定の閾値Ｔ_１未満となるタイミングで撮影されたか否かの判定が行われ、所定の閾値Ｔ_１未満となるタイミングで撮影された画像Ｃ，Ｄ，Ｅが削除される。なお、フリッカ周期とは関係なく所定の閾値Ｔ_１未満の明るさである画像Ｘは、フリッカ以外の理由により露出が低くなった画像であるため削除を行わない。

また、所定の閾値をユーザにより任意に設定可能なものとすることで、所望する露出の画像を得ることが可能となる。例えば、図５（ｂ）に示すように、所定の閾値をＴ_２とした場合には、画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのうち、画像Ｄ，Ｅを削除して、画像Ａ，Ｂに加えて、比較的露出の高い画像Ｃを外部メモリ１１２に記録しておくことが可能となる。

また、本実施形態では、画像処理装置としてハードウェアによる処理を前提としていたが、このような構成に限定されるものではない。例えば、別途ソフトウェアにて処理する構成も可能である。この場合、画像処理装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の主記憶装置、上記処理の全て或いは一部を実現させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えていればよい。そして、ＣＰＵが上記記憶媒体に記録されているプログラムを読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、上述の画像処理装置と同様の処理を実現させることができる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。

上記のソフトウェアによる具体的な処理について、図６および図７に示すフローチャートに基づいて以下に説明する。
まず、図６に示すフローチャートに基づいて、全体の処理について説明する。
ユーザによってシャッタボタンが押され、連写モードによって撮影が開始されると（Ｓ１）、被写体の画像が適正露出となるように露出が変更される（Ｓ２）。
次に、撮像部により取得された画像データが、ＳＤＲＡＭ等の記憶手段に一時保存され（Ｓ３）、所定の画像処理が施された後に外部メモリに転送されて記録される（Ｓ４）。

そして、シャッタボタンの押下が解除されているか否かの判定が行われ（Ｓ５）、解除されていない場合にはＳ３に戻り、解除されている場合には外部メモリに記録した画像データを表示部にサムネイル画像として表示する（Ｓ６）。なお、Ｓ５において、シャッタボタンの押下が解除されていない場合には、Ｓ２に戻り、露出の変更をその都度行うこととしてもよい。
次に、後述する削除モードにより所定の露出に満たない画像の削除が行われる（Ｓ７）。
その結果、残された画像、すなわち、所定の露出以上の画像のスルー画が表示され（Ｓ１４）、連写モードを終了する。

次に、図７に示すフローチャートに基づいて、画像データの削除についての詳細な処理を説明する。
削除モードが開始されると、例えば、表示部に「フリッカの影響により、暗い画像が含まれている可能性があります。削除しますか？」というメッセージが表示され（Ｓ１１）、削除をする場合には（Ｓ１２）、外部メモリに記録された画像の枚数Ｎをカウントし（Ｓ１３）、外部メモリに記録された画像を読み出す（Ｓ１４）。
次に、画像データの輝度レベルＬを抽出するとともに、フリッカの周期を検出し（Ｓ１５）、輝度レベルＬと予め設定された閾値Ｔとの比較を行う（Ｓ１６）。

そして、フリッカの影響により輝度レベルＬが閾値Ｔよりも小さい場合には（Ｓ１７）、当該画像データの削除を行う（Ｓ１８）。一方、輝度レベルＬが閾値Ｔよりも大きい場合、または、フリッカに関係なく輝度レベルＬが閾値Ｔよりも小さい場合には、判定済みフラグを当該画像データのヘッダに書き込み（Ｓ１９）、当該画像データを外部メモリに転送する（Ｓ２０）。
上記の処理を、Ｓ１３にてカウントされた画像の枚数分、すなわち、Ｎ回繰り返すことにより（Ｓ２１）、削除モードを終了する。

なお、上記フローチャートにおいて、連写モードの終了前に、フリッカの影響で露出が低くなった画像を削除する削除モードが立ち上がるとして説明したが、撮影中以外、例えば、再生モードやスルー画表示時にユーザが選択することにより削除モードが立ち上がることとしてもよい。この場合の削除モードの動作は、図７に示すフローチャートと同様である。

また、本実施形態に係るカメラの第１の変形例として、図８に示すように、画像削除部１２７が、輝度情報抽出部１２５により抽出された平均輝度値の大きい順から所定の順位未満の画像を削除することとしてもよい。
図８の例において、撮影された画像ＡからＩは、平均輝度値の大きい順から並び替えられる。この例において、必要とする画像の枚数を、例えば、５枚とした場合、画像Ｇ，Ｂ，Ｈ，Ｅが画像削除部１２７により削除され、比較的平均輝度値の大きい画像Ａ，Ｉ，Ｆ，Ｄ，Ｃのみが外部メモリ１１２に記録されることとなる。
このようにすることで、撮影した画像の多くが露出の低い画像である場合にも、比較的露出の高い画像を所望する枚数確保することが可能となる。

さらに、本実施形態に係るカメラの第２の変形例として、図９に示すように、画像削除部１２７が、予め設定された枚数または時間毎に、輝度情報抽出部１２５により抽出された平均輝度値の大きい順から所定の順位未満の画像を削除することとしてもよい。
図９の例において、予め設定された枚数は５枚とされ、５枚の画像からなるグループの中で画像が選択される。すなわち、１グループとされた５枚の画像ＡからＥは、平均輝度値の大きい順から並び替えられる。この例において、必要とする画像の枚数を、例えば、２枚とした場合、画像Ｃ，Ｂ，Ｅが画像削除部１２７により削除され、比較的平均輝度値の大きい画像Ａ，Ｄのみが外部メモリ１１２に記録されることとなる。

ある程度の時間が経過すれば、被写体の状態が変化している可能性が高い。
本変形例に係るカメラによれば、設定された枚数または時間毎に、平均輝度値の大きい順から所望する枚数の画像を確保することができる。これにより、被写体の状態変化を逃さずに、かつ、比較的露出が高い画像を取得することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るカメラの上面図である。 図１に示すカメラの背面図である。 図１に示すカメラが備える機能を展開して示した機能ブロック図である。 図１に示すカメラにおいてフリッカの検出方法を説明する図である。 図１に示すカメラにおいて削除する画像の選択方法を説明する図であって、（ａ）は閾値をＴ_１とした場合、（ｂ）は閾値をＴ_２とした場合である。 本発明の一実施形態に係るカメラの処理手順を示すフローチャートである。 図６に示す削除モードの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の変形例に係るカメラにおいて削除する画像の選択方法を説明する図である。 本発明の第２の変形例に係るカメラにおいて削除する画像の選択方法を説明する図である。

符号の説明

１ カメラ
３ カメラ本体
４ 制御部
５ 撮像装置
６ 露出調節部
７ シャッタ操作部
１０ 画像処理装置
１０８ 画像処理部
１０９ 表示部
１１０ ＳＤＲＡＭ
１１２ 外部メモリ
１２５ 輝度情報抽出部
１２６ 位相情報検出部
１２７ 画像削除部

Claims (5)

1. 被写体の像を撮影する撮像部と、
   該撮像部により取得された画像の輝度情報を抽出する輝度情報抽出部と、
   該輝度情報抽出部により抽出された複数枚の画像の輝度情報に基づいて、該輝度情報の周期的な変動の位相情報を画像毎に検出する位相情報検出部と、
   前記撮像部により取得された画像の輝度情報と前記位相情報検出部により検出された位相情報とに基づいて、所定の露出に満たない画像を削除する画像削除部とを備えるカメラ。
2. 前記輝度情報抽出部により抽出された輝度情報が、前記撮像部により実際に取得された画像の平均輝度値である請求項１に記載のカメラ。
3. 前記画像削除部が、前記輝度情報抽出部により抽出された平均輝度値と所定の閾値とを比較して、該所定の閾値未満の平均輝度値の画像を削除する請求項２に記載のカメラ。
4. 前記画像削除部が、前記輝度情報抽出部により抽出された平均輝度値の大きい順から所定の順位未満の画像を削除する請求項２に記載のカメラ。
5. 前記画像削除部が、前記所定の順位を、予め設定された枚数または時間毎に決定する請求項４に記載のカメラ。

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